两道次辊式成形对回转外形筒体成形质量的作用机理研究

发布时间：2023-04-17 03:42

　　辊式成形工艺是一个针对变壁厚曲线回转外形筒体零件制备的新型工艺,相较于现有的传统方法,辊式成形具有材料利用率高,生产效率高,生产成本低的优点,同时可以有效的保留金属流线,大大提高了产品的可靠性。本文在塑性成形技术的基础上,推导出辊式成形回转外形筒体零件的前滑率计算公式,采用Pro-Engineer 3D构建了辊式成形三维模型,并利用Deform-3D有限元模拟软件进行仿真模拟。设计不同辊轮飞边槽开口角度,改变辊轮与坯料间的摩擦系数、坯料与冲头间的摩擦系数对纯铝坯料进行冷成形模拟;改变模具预热温度和冲头工作速度对40Cr坯料进行热成形模拟,并利用响应曲面法对辊式成形工艺参数进行优化,结果表明:飞边槽开口角度从50°增大到110°时,飞边槽内金属变形均匀系数呈现先降低后升高的趋势;当飞边槽开口角度为50°时,飞边槽内金属变形变形最不均匀,第二道次整形后飞边处产生了折叠;随着飞边槽开口角度的增大,飞边的高度逐渐降低,飞边槽开口角度大于90°后折叠消失;当飞边槽开口角度为110°时,第二道次整形后坯料壁厚不均匀。综上所述,飞边槽开口角度为90°左右时成形质量最好。第一道次辊轮的设计中得到两种辊...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1.绪论
    1.1 选题来源
    1.2 选题背景及意义
    1.3 国内外筒体件的成形方法研究现状
        1.3.1 冲压(反挤压)工艺
        1.3.2 旋压工艺
        1.3.3 径向锻造
        1.3.4 辊锻与辊轧
    1.4 本文研究方案及内容
        1.4.1 研究方案
        1.4.2 研究内容
2.曲线回转外形筒体辊式成形基本原理
    2.1 辊式成形原理
    2.2 辊式成形过程
    2.3 省力途径分析
    2.4 辊式成形过程中飞边的产生原因
    2.5 辊式成形过程中折叠的产生原因
    2.6 辊式成形过程中的存在的关键问题
    2.7 本章小结
3.辊轮飞边槽的设计理论与方法
    3.1 辊式成形模型的建立与有限元模拟
        3.1.1 辊式成形模型建立
        3.1.2 辊式成形有限元模拟
    3.2 不同飞边槽开口角度下的模拟结果分析
        3.2.1 不同飞边槽开口角度第一道次辊式成形质量分析
        3.2.2 不同飞边槽开口角度第二道次辊式成形质量分析
    3.3 飞边槽内金属变形均匀性分析
    3.4 本章小结
4.辊轮周向型槽设计的理论与方法
    4.1 辊式成形过程中的前滑理论及影响因素
    4.2 辊式成形前滑公式推导
    4.3 摩擦系数对辊式成形前滑值的影响
    4.4 辊轮的周向型槽设计
        4.4.1 辊轮凹槽中部的前滑规律
        4.4.2 辊轮凹槽边部的前滑规律
    4.5 本章小结
5.两次辊式成形工艺对工件成形质量作用机理
    5.1 辊式成形40Cr有限元模拟设计
    5.2 模拟结果分析
        5.2.1 辊式成形质量分析
        5.2.2 辊式成形温度场分析
        5.2.3 辊式成形模具受力分析
    5.3 工艺参数对辊式成形质量的影响机制及关联模型的建立
        5.3.1 响应曲面法
        5.3.2 实验设计
        5.3.3 响应曲面分析
        5.3.4 关联模拟的建立
    5.4 本章小结
6.曲线外形筒体零件辊式成形试验
    6.1 实验条件及设备
    6.2 实验方案及流程
    6.3 实验结果分析
        6.3.1 成形质量分析
        6.3.2 成形尺寸分析
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3792495