薄壁铝合金筒体旋压成形技术研究
发布时间：2021-12-02 06:20
薄壁铝合金筒体件是航空航天、冶金制造、军事建设等领域常用的旋压件之一,而本课题研究的锥形筒体是筒形件中的一种,它是由筒体部分和锥体部分组合而成。正是由于其形状比较特殊,所以目前国内对此类旋压件的资料较少,为此本文将对锥形筒体旋压成形进行研究,希望能帮助接下来研究此类零件的人提供理论基础。本课题首先准备通过研究前人的旋压经验与理论,总结出加工锥形筒体可能的成形方法,并进行对比分析确定加工本次课题的成形方案,之后利用ABAQUS有限元仿真软件对锥形筒体的旋压过程进行应力与应变分析,并通过正交试验法筛选出加工锥形筒体的最佳工艺参数,用于试验验证。论文主要研究内容总结如下:（1）查阅相关旋压资料,对比分析加工此类锥形筒体可能的成形方法,最终确定使用两道次强力旋压成形方案来加工锥形筒体;（2）在已有弹塑性有限元法理论的基础上,基于ABAQUS软件建立了薄壁锥形筒体旋压的三维模型,并对其仿真过程中应力应变的分布规律进行了分析,发现应力与应变的最大值都出现在旋轮与毛坯接触处,而且在旋压第二道次时,已成型区筒段与锥段的连接处,应力与应变都较大。之后分析了薄壁锥形筒体旋压过程中出现的缺陷,并提出了相应的...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
筒形件强力旋压工作原理示意图
12遵循体积不变原理和正弦定律产生。锥形件强力旋压阶段根据毛坯的变形特征，可将其分为三个区域，分别为已成型区、成形区和未成形区，如下图2.2所示，它们以旋轮和坯料的两个接触界线划分，各区之间相互联系。成形区变形时，坯料未成形区金属产生的附加变形，会反作用于成形区，导致成形区的变形影响已成型区。图2.2变形特征示意图成形区可划分为主变形区和拉弯区，以坯料和芯模的接触界线划分，如下图2.3所示。主变形区A坯料产生剪切变形，由旋轮与芯模共同作用造成的，拉弯区B坯料产生弯曲变形，由旋轮向下的压力引起的。图2.3成形区变形特征示意图2.3.2正弦规律锥形件剪切旋压过程如下图2.4所示。在锥形件剪切旋压时，坯料的变形部位对其未变形部位的影响很小，而且变形后的工件凸边缘基本上保持原形。由图可知，工件的壁厚t与毛坯的厚度t及半锥角α之间存在如下关系：
12遵循体积不变原理和正弦定律产生。锥形件强力旋压阶段根据毛坯的变形特征，可将其分为三个区域，分别为已成型区、成形区和未成形区，如下图2.2所示，它们以旋轮和坯料的两个接触界线划分，各区之间相互联系。成形区变形时，坯料未成形区金属产生的附加变形，会反作用于成形区，导致成形区的变形影响已成型区。图2.2变形特征示意图成形区可划分为主变形区和拉弯区，以坯料和芯模的接触界线划分，如下图2.3所示。主变形区A坯料产生剪切变形，由旋轮与芯模共同作用造成的，拉弯区B坯料产生弯曲变形，由旋轮向下的压力引起的。图2.3成形区变形特征示意图2.3.2正弦规律锥形件剪切旋压过程如下图2.4所示。在锥形件剪切旋压时，坯料的变形部位对其未变形部位的影响很小，而且变形后的工件凸边缘基本上保持原形。由图可知，工件的壁厚t与毛坯的厚度t及半锥角α之间存在如下关系：
【参考文献】：
期刊论文
[1]镍基高温合金锥筒形件拉深旋压成形机理研究[J]. 凌泽宇,肖刚锋,夏琴香,张义龙. 锻压技术. 2020(02)
[2]带凸缘深锥形薄壁回转件旋压成形工艺分析[J]. 束学道,郑学著,李又春,杨云峰,王云,李子轩,王雨. 应用科技. 2019(05)
[3]锥形筒体锻造工艺研究[J]. 刘敬杰,刘凯泉. 大型铸锻件. 2018(06)
[4]薄壁筒减薄旋压成形的扩口现象研究[J]. 魏准,李新和,张坦,常士武,骆亚洲. 锻压技术. 2016(12)
[5]基于Deform的椭圆筒形件旋压成形数值模拟[J]. 卢璐. 现代制造技术与装备. 2016(08)
[6]大型锥形筒体余量控制研究[J]. 季正进. 装备机械. 2016(02)
[7]304不锈钢锥形件旋压成形工艺参数对损伤的影响[J]. 陆栋,张乐,蒲世翱,权国政. 热加工工艺. 2015(11)
[8]轻合金材料的应用及发展[J]. 胡豪. 企业技术开发. 2015(11)
[9]带横向内筋特征构件外强旋压成形机理研究[J]. 詹梅,郭靖,陈飞,杨合. 西北工业大学学报. 2014(05)
[10]钽钨合金球面圆盘旋压仿真研究[J]. 李学光,梁嵬,王大力,隋礼辉,陈莉丹. 制造业自动化. 2014(07)
博士论文
[1]轻合金典型薄壁回转件热旋压数值模拟与试验研究[D]. 李琳琳.吉林大学 2017
[2]多道次普通旋压成形机理与旋轮运动轨迹作用的研究[D]. 刘建华.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]导弹头壳体旋压成型数值模拟及实验分析[D]. 曾宇航.长安大学 2019
[2]筒形件旋压成形工艺实验研究[D]. 吕伯超.沈阳航空航天大学 2018
[3]3A21铝合金筒形件旋压织构的演化规律研究[D]. 柴柏新.哈尔滨工业大学 2017
[4]旋压成形旋轮工作状态数值模拟及实验研究[D]. 李震.山东科技大学 2017
[5]大型锥形筒体轧制成形和辊系优化仿真研究[D]. 王实.燕山大学 2017
[6]多道次轮毂旋压成形数值模拟技术及仿真研究[D]. 张海峰.长春工业大学 2015
[7]薄壁筒体构件反旋减薄旋压载荷与鼓形规律研究[D]. 赵博.中南大学 2013
[8]铝合金筒体支架挤压成形技术研究[D]. 张春雨.中北大学 2012
[9]旋压药筒筒体成形过程工艺参数优化仿真研究[D]. 张华.中北大学 2012
[10]大径厚比镍基合金薄壁筒旋压过程变形稳定性研究[D]. 邓锐.中南大学 2011
本文编号：3527893
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
筒形件强力旋压工作原理示意图
12遵循体积不变原理和正弦定律产生。锥形件强力旋压阶段根据毛坯的变形特征，可将其分为三个区域，分别为已成型区、成形区和未成形区，如下图2.2所示，它们以旋轮和坯料的两个接触界线划分，各区之间相互联系。成形区变形时，坯料未成形区金属产生的附加变形，会反作用于成形区，导致成形区的变形影响已成型区。图2.2变形特征示意图成形区可划分为主变形区和拉弯区，以坯料和芯模的接触界线划分，如下图2.3所示。主变形区A坯料产生剪切变形，由旋轮与芯模共同作用造成的，拉弯区B坯料产生弯曲变形，由旋轮向下的压力引起的。图2.3成形区变形特征示意图2.3.2正弦规律锥形件剪切旋压过程如下图2.4所示。在锥形件剪切旋压时，坯料的变形部位对其未变形部位的影响很小，而且变形后的工件凸边缘基本上保持原形。由图可知，工件的壁厚t与毛坯的厚度t及半锥角α之间存在如下关系：
12遵循体积不变原理和正弦定律产生。锥形件强力旋压阶段根据毛坯的变形特征，可将其分为三个区域，分别为已成型区、成形区和未成形区，如下图2.2所示，它们以旋轮和坯料的两个接触界线划分，各区之间相互联系。成形区变形时，坯料未成形区金属产生的附加变形，会反作用于成形区，导致成形区的变形影响已成型区。图2.2变形特征示意图成形区可划分为主变形区和拉弯区，以坯料和芯模的接触界线划分，如下图2.3所示。主变形区A坯料产生剪切变形，由旋轮与芯模共同作用造成的，拉弯区B坯料产生弯曲变形，由旋轮向下的压力引起的。图2.3成形区变形特征示意图2.3.2正弦规律锥形件剪切旋压过程如下图2.4所示。在锥形件剪切旋压时，坯料的变形部位对其未变形部位的影响很小，而且变形后的工件凸边缘基本上保持原形。由图可知，工件的壁厚t与毛坯的厚度t及半锥角α之间存在如下关系：
【参考文献】：
期刊论文
[1]镍基高温合金锥筒形件拉深旋压成形机理研究[J]. 凌泽宇,肖刚锋,夏琴香,张义龙. 锻压技术. 2020(02)
[2]带凸缘深锥形薄壁回转件旋压成形工艺分析[J]. 束学道,郑学著,李又春,杨云峰,王云,李子轩,王雨. 应用科技. 2019(05)
[3]锥形筒体锻造工艺研究[J]. 刘敬杰,刘凯泉. 大型铸锻件. 2018(06)
[4]薄壁筒减薄旋压成形的扩口现象研究[J]. 魏准,李新和,张坦,常士武,骆亚洲. 锻压技术. 2016(12)
[5]基于Deform的椭圆筒形件旋压成形数值模拟[J]. 卢璐. 现代制造技术与装备. 2016(08)
[6]大型锥形筒体余量控制研究[J]. 季正进. 装备机械. 2016(02)
[7]304不锈钢锥形件旋压成形工艺参数对损伤的影响[J]. 陆栋,张乐,蒲世翱,权国政. 热加工工艺. 2015(11)
[8]轻合金材料的应用及发展[J]. 胡豪. 企业技术开发. 2015(11)
[9]带横向内筋特征构件外强旋压成形机理研究[J]. 詹梅,郭靖,陈飞,杨合. 西北工业大学学报. 2014(05)
[10]钽钨合金球面圆盘旋压仿真研究[J]. 李学光,梁嵬,王大力,隋礼辉,陈莉丹. 制造业自动化. 2014(07)
博士论文
[1]轻合金典型薄壁回转件热旋压数值模拟与试验研究[D]. 李琳琳.吉林大学 2017
[2]多道次普通旋压成形机理与旋轮运动轨迹作用的研究[D]. 刘建华.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]导弹头壳体旋压成型数值模拟及实验分析[D]. 曾宇航.长安大学 2019
[2]筒形件旋压成形工艺实验研究[D]. 吕伯超.沈阳航空航天大学 2018
[3]3A21铝合金筒形件旋压织构的演化规律研究[D]. 柴柏新.哈尔滨工业大学 2017
[4]旋压成形旋轮工作状态数值模拟及实验研究[D]. 李震.山东科技大学 2017
[5]大型锥形筒体轧制成形和辊系优化仿真研究[D]. 王实.燕山大学 2017
[6]多道次轮毂旋压成形数值模拟技术及仿真研究[D]. 张海峰.长春工业大学 2015
[7]薄壁筒体构件反旋减薄旋压载荷与鼓形规律研究[D]. 赵博.中南大学 2013
[8]铝合金筒体支架挤压成形技术研究[D]. 张春雨.中北大学 2012
[9]旋压药筒筒体成形过程工艺参数优化仿真研究[D]. 张华.中北大学 2012
[10]大径厚比镍基合金薄壁筒旋压过程变形稳定性研究[D]. 邓锐.中南大学 2011
本文编号：3527893
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