普通旋压成形质量分析及控制研究

发布时间：2017-11-21 22:12

  本文关键词：普通旋压成形质量分析及控制研究

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【摘要】：多道次普通旋压由于具有材料利用率高、表面质量好、制件范围广等特点,使其在薄壁回转体零件成形领域得到了广泛的应用。由于工业生产的快速发展,对普通旋压零件的成形质量要求越来越高。本文以普通旋压成形质量为主要研究对象,分析了普旋过程中存在的主要缺陷及现有旋压轨迹的不足之处,对旋压轨迹进行改进,并借助于有限元软件MARC对采用改进后的旋轮轨迹和旋轮进行了旋压过程模拟研究,并且在此基础上进行试验研究,获得了旋压工艺参数(首道次仰角、起旋位置、进给比)对成形质量(减薄率、椭圆度、直线度)的影响规律。具体研究内容和结论如下:1、结合实际生产经验,对多道次普通旋压成形过程中的一些常见缺陷(起皱、破裂、底部隆起、橘皮,压痕、回弹、过度减薄)进行了分析和总结,并提出了相应的预防措施;针对普旋中的壁厚减薄问题,分析了现有旋轮轨迹存在的问题,提出了在多道次普旋中采用中部起旋轨迹,复合型面旋轮及不等间距,并分析了其可行性。2、借助有限元软件MARC,分别对采用底部起旋和中部起旋两种不同类型的旋压轨迹及不同型面旋轮的旋压成形过程进行了研究,分析其成形过程中的等效应力、应变以及壁厚分布规律,从而获得了更有利于零件壁厚分布的方法。模拟结果表明:在首道次中采用中部起旋轨迹时,等效应力、应变最大值更小,并且可以有效改善普旋零件首道次的壁厚分布,降低壁厚减薄率;采用R25-12型面旋轮最有利于降低普旋零件的壁厚减薄率。3、通过试验对中部起旋轨迹及底部起旋轨轨迹,复合型面旋轮及单型面旋轮、不等间距及等间距分别进行了试验对比,结果表明,采用中部起旋轨迹、复合型面旋轮、不等间距对普通旋压零件的壁厚都有一定程度的改善;在上述结果基础上,以减薄率、椭圆度、直线度为目标进行正交试验,探讨了工艺参数(首道次仰角、起旋位置、进给比)对其影响规律。结果表明,影响减薄率的主次顺序为:首道次仰角起旋位置进给比;影响椭圆度的主次顺序为:进给比起旋位置首道次仰角,影响直线度的主次顺序为:进给比首道次仰角起旋位置。4、利用正交试验结果为样本,采用神经网络和遗传算法相结合的方法对影响壁厚的工艺参数进行了优化,进一步将壁厚减薄率减小至16.22%,与试验结果基本吻合,经过优化后的工艺参数为首道次仰角52°,起旋位置为0.5,进给比为2.28mm/r。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306

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本文编号：1212469