直角法兰双辊夹持扩旋成形有限元模型的确定

为了得到适合于直角法兰双棍夹持扩旋成形模拟的有限元模型,基于ABAQUS/Explicit平台,针对常用的工件转动与不转动的建模方法,建立了2种直角法兰双辊夹持扩旋成形有限元模型.利用这2种模型对旋压成形过程分别进行了数值模拟,从旋辊轨迹、动态效应、计算时间、计算结果等方面比较分析了2种模型对双棍夹持扩旋成形模拟的影响.数值模拟结果表明,工件转动模型得到的最大等效应力应变偏大,而采用工件不转动模型不仅可以提高计算精度,而且可有效地降低计算时间,因此最终确定工件不转动模型为所研究的最佳有限元模型.

旋辊参数对双辊夹持旋压成形的影响规律

双辊夹持旋压成形是一种加工带凸缘的薄壁回转体件的节能节材型工艺,为获得旋辊参数对该成形工艺的影响规律,基于ABAQUS/Explicit平台,采用工件不转动的建模方法,建立直角凸缘双辊夹持旋压成形有限元模型,并用试验验证该有限元模型的有效性,利用该有限元模型对双辊夹持旋压成形过程进行数值模拟,获得旋辊圆角半径、旋辊间距、旋辊进给率对双旋辊夹持旋压成形的影响规律。结果表明,旋辊圆角半径对旋压成形转矩影响不明显,增大旋辊圆角半径使得凸缘成形质量下降;旋辊间距仅在成形初始阶段对旋压成形转矩影响较大,即增大旋辊间距则成形转矩减小,而凸缘成形质量随着旋辊间距的增大而降低;增大旋辊进给率可提高凸缘的成形质量,同时也增大了旋压成形转矩。由以上分析结果最终获得双辊夹持旋压成形时合理的旋辊参数。

双金属复合管直角法兰双辊夹持旋压起皱分析

为了将双辊夹持旋压成形技术应用于双金属复合管直角法兰成形,对Q235普通钢/304不锈钢双金属复合管管端的直角法兰双辊夹持旋压成形机理进行了研究。采用有限元分析软件建立了内层为304不锈钢、外层为Q235普通钢的双金属复合管的双辊夹持旋压成形有限元模型,通过有限元仿真模拟,分析了双辊夹持旋压成形过程易产生的起皱缺陷形式及其影响因素。研究结果表明,旋辊进给率和坯料的径厚比是起皱的主要影响因素:旋辊进给率越大则所需的成形转矩越大,在一定范围内工件的成形质量也越好,但旋辊进给率过大会出现不同程度的起皱现象;坯料径厚比越大,所需要的成形转矩就越小,而成形过程中旋辊接触部位存在切向压应力,使得在一定径厚比条件下可成形的法兰宽度存在极限值,大于极限值则会发生起皱现象。对起皱情况下的成形力进行了分析,发现可以利用旋压力曲线的突然波动来确定起皱发生的时刻。

多电机驱动的双辊夹持旋压成形装置的机电联合仿真

在MATLAB/Simulink中建立了多电机驱动的双辊夹持旋压成形装置进给驱动系统的Simulink仿真模型,包括三环控制的数学模型,整定了电流环增益与速度环增益,并将ADAMS中的机械系统输出到MATLAB的Simulink平台中,进行双辊夹持旋压成形装置的机电联合仿真并进行控制系统参数优化的探讨。

双辊夹持板料旋压成形过程塑性变形行为的研究

双辊夹持式板料旋压成形是用来加工薄壁回转体法兰零件的新工艺。为了研究其旋压成形过程中的塑性变形行为,利用ABAQUS软件建立了双辊夹持旋压成形过程的三维有限元模型,并进行了薄壁回转体法兰零件的旋压成形过程的数值模拟,获得了成形过程中等效应力、应变及壁厚的分布。研究了翻边长度对成形件应力应变及壁厚减薄率的影响规律。结果表明等效应力、应变及最大壁厚减薄率均随着翻边长度的增大而增大,由此根据不同的毛坯材料可以确定相应的最大翻边长度。

多电机驱动的双辊夹持旋压成形装置的设计及有限元分析

设计了一种多电机驱动的双辊夹持旋压成形装置,可用于薄壁圆筒件的复杂曲面法兰结构的成形。采用三维建模软件完成了实验装置的结构设计,利用有限元分析软件ANSYS对装置的关键零部件进行了强度校核分析。双辊夹持旋压成形装置的设计为后续深入研究双辊夹持旋压成形工艺奠定了基础。

聚风罩双辊夹持旋压成形工艺及设备研究现状

聚风型风力发电机的开发是提高风电机组效率的重要途径,其关键部件聚风罩属于典型的复杂曲面法兰结构薄壁圆筒件,本文分析了聚风罩的结构特点和加工要求,针对现有的加工工艺存在成形效率低、成本高以及成形质量差的问题,提出了一种非常适用于聚风罩加工的双辊夹持旋压成形工艺,该工艺具有成形力小、成形效率和精度高、机械强度高、表面质量好的优点,可满足聚风罩高精度、多品种、多规格的加工要求。文章介绍了双辊夹持旋压成形工艺的基本原理和特点以及工艺研究现状,分析了国内外双辊夹持旋压设备现状和双辊夹持旋压成形设备研究进展情况,对聚风式风力发电机的推进有积极作用。

多电机驱动的双辊夹持旋压成形装置的动力学仿真

对双辊夹持旋压成形装置进给驱动系统进行了动力学分析,得到了装置进给驱动系统的动力学模型。利用多体动力学软件ADAMS和有限元软件ANSYS对多电机驱动的双辊夹持旋压成形装置进行了多刚体模型和刚柔耦合模型的动力学仿真,通过比较装置夹具和旋辊头运动轨迹的理论结果和仿真结果验证了所建立模型的正确性。仿真过程充分考虑了滑块与导轨之间的等效阻尼、刚度和摩擦等非线性因素以提高仿真精度。刚柔耦合模型仿真结果显示,旋辊头进给速度波动的幅度为±0. 065%,周期为0. 42 s,夹具进给速度波动的幅度为±0. 4%,周期为0. 71 s,表明丝杠的弹性变形会影响装置进给驱动系统的运动精度。

双辊夹持旋压成形装置伺服运动控制系统

针对多电机驱动的双辊夹持旋压成形装置的应用要求,设计了基于运动控制器、交流伺服电机及其驱动器,以及PC上位机的"PC+运动控制器"形式的开放式伺服运动控制系统,并完成了该开放式伺服运动控制系统的硬件搭建和调试。对以双辊夹持旋压成形法兰边作为该开放式伺服运动控制系统的测试工艺开展了测试试验,完成了测试工艺下双辊夹持旋压成形装置的运动轨迹规划,建立了相应的运动方程,并通过Visual C++6.0进行了测试试验的运动控制程序编写。试验证明:该开放式伺服运动控制系统可以平稳地控制双辊夹持旋压成形装置按照设计的运动轨迹进行运动,并完成对应的成形任务。