大长径比不等径筒形件旋压成形试验研究

针对大长径比不等径筒形件采用拼焊或车削预制坯后再旋压成形时存在的工艺复杂、成形精度低、产品质量差及生产效率低等缺陷,提出采用板坯卷焊成管坯后,再经过旋压成形的方法来实现其完整近净成形。对零件进行工艺分析后,确定了零件的旋压成形工艺和流动旋压方式;通过试验获得了双旋轮等距旋压道次减薄率的合理范围;采用流动旋压、旋压缩径及旋压翻边等工序,成功地加工出了高精度、大长径比不等径筒形件,使其材料利用率提高了78%以上。

基于数值模拟的大长径比筒形件正挤压成形工艺研究

基于DEFORM-3D数值模拟软件,以某深孔汽缸为研究对象,建立了大长径比筒形件正挤压成形的有限元仿真模型,研究入模角α、凹模圆角r、定径带长度h、挤压速度v等工艺参数对金属塑性变形的影响;以挤压力峰值Lmax、坯料损伤峰值Dmax和凹模磨损量W为优化目标,进行正交试验方案设计,分析各工艺参数对优化目标的影响规律,获得较合理的工艺参数组合。研究结果表明,当入模角α=90°、凹模圆角r=3 mm、定径带长度h=20 mm、挤压速度v=10 mm/s时,可有效降低挤压力峰值和凹模磨损量,保证了零件的成形质量与模具的使用寿命。

管筒形件的机械扩径成形条件

机械扩径是制造各种管筒形零件的有效方法之一。研究机械扩径技术 ,首先需要建立管坯在扩径过程中可以扩圆的整体屈服条件和可能扩裂的局部破坏条件。根据管坯的基本变形规律和主要特征 ,提出了在机械扩径过程中 ,管坯变形可以分为整圆和扩径两个阶段的概念。通过对这两个变形阶段的应力分析 ,建立了管筒形零件机械扩径时的整体屈服和局部破坏条件 ,即机械扩径成形条件。

筒形件三旋轮缩径旋压过程的数值模拟

利用ANSYS软件对筒形件3旋轮缩径旋压过程进行了三维有限元数值模拟, 获得了应力、应变的分布情况, 并对缩径旋压时起旋点附近的局部变薄及口部扩径现象进行了分析。模拟结果与实际旋压过程相一致。

工艺参数对大径厚比薄壁筒形件旋压成形质量的影响研究

内径偏差和壁厚偏差是评价筒形件旋压成形质量的重要指标。针对Hastelloy C276大径厚比薄壁筒形件,建立了三维弹塑性有限元模型,采用正交设计法安排试验,研究了减薄率、进给率、坯模间隙和芯模转数对反旋成形内径偏差和壁厚偏差的影响规律。研究表明:减薄率和进给率对成形质量影响显著,而坯模间隙和芯模转数影响相对较小。随着减薄率的增大,内径偏差和壁厚偏差增大;随着进给率的增大,内径偏差减小而壁厚偏差增大;随着坯模间隙的增大,内径偏差增大;随着芯模转速的增大,内径偏差先增大后减小。

薄壁筒形件粘性介质外压缩径失稳起皱分析

缩径成形受筒坯稳定性的影响,容易产生失稳起皱,很难成形出缩径量较大的零件.提出了采用粘性介质外压缩径工艺成形直径变化量较大的薄壁异形曲面筒形零件新方法.针对坯料端部约束和自由条件下的失稳起皱问题进行了试验和有限元模拟,分析了试件失稳起皱过程中几何形状和应力的变化规律.研究表明,约束坯料端部可以改善试件失稳起皱后的应力分布规律,有利于消除褶皱,在较高粘性介质压力条件下可以直接成形出缩径量为15%的试件.

筒形件强力正旋的扩径研究

针对筒形件强力正旋成形过程中产品尺寸精度差、可用长度减少等现象,本文采用单因素试验设计方法,对筒形件强力正旋成形过程中稳定旋压阶段和终旋阶段靠近端口位置的扩径进行了研究,得到了主轴转速、减薄率、进给比对强力正旋成形过程中扩径量的影响规律。结果表明,主轴转速对稳定旋压阶段的扩径影响不大,但转速的增加会导致较大的端口扩径。稳定旋压阶段的扩径量随减薄率的增加递增,而端口扩径量随减薄率的增加先增大后减小。随着进给比的提高,稳定旋压阶段的扩径量减小,端口扩径量增大。

筒形件强旋时胀径的试验研究

对强力旋压时产生的胀径进行了理论分析,并通过大量试验数据回归出胀径量随工艺参数的变化规律,给出了不同工艺参数条件下正旋和反旋时胀径量的定量关系式.

筒形件强旋胀(缩)径的精确判断

提出了一种较精确的判断截面胀(缩)径的计算方法,即通过构造样条函数来表示内径切应变的分布规律,然后对切应变积分,求得了整个截面的切向应变总量,最后根据它判断截面的胀(缩)径.

7075铝合金筒形件强力热反旋扩径的预测与控制

采用有限元仿真方法并结合实验研究了工艺参数对7075铝合金筒形件强力热反旋过程中扩径度的影响,实现了对扩径度的预测。基于正交实验法,分析了工艺参数对扩径度影响的显著性。结果表明:第1道次参数对扩径度影响的显著性顺序为:工件与芯轴间摩擦>旋轮与工件间摩擦>芯轴转速>减薄量>工件预热温度>进给速度;第2道次为:工件与芯轴间摩擦>旋轮与工件间摩擦>芯轴转速>进给速度>减薄量>工件预热温度;第3道次为:旋轮与工件间摩擦>工件与芯轴间摩擦>进给速度>芯轴转速>减薄量>工件预热温度;第4道次为:工件与芯轴间摩擦>旋轮与工件间摩擦>工件预热温度>进给速度>减薄量>芯轴转速。获得了各道次最佳工艺参数组合,提出了控制扩径的有效方法。

直筒件强旋缩径的台阶成形与工装

介绍了直筒件缩径和台阶成形的旋压试验过程，着重对台阶的多道次强旋成形工艺、精整工装设计和台阶壁厚检验等方面进行了探索和实践。

基于BP神经网络预测筒形件对轮旋压内径扩径量

内径扩径量是衡量筒形件对轮旋压好坏的关键性指标。本文采用单因素试验设计方法和数值模拟技术,获得了以减薄率、进给比、圆角半径为试验因素,内径扩径量为评价指标的模拟数据。基于试验因素和评价指标,运用BP神经网络技术建立了3-10-1的三层神经网络结构预测模型。用模拟试验所得到的数据对该模型进行了训练和预测,将预测值与实测值相比较,证明该模型对筒形件的内径扩径量有很好的预测效果。

扩径模具直径对成形件品质的影响

机械扩径是制造管筒形零件的一种精密成形方法。扩径时 ,筒形件的变形、应力应变分布以及成形件的轮廓形状、壁厚变化都具有明显的局部特征。这些特征不仅与毛坯断面的形状误差有关 ,而且还与模具的分瓣结构及其结构参数密切相关。由于以前缺乏对机械扩径过程的深入研究 ,所以对这些变形特征和规律的认识也欠深刻。作者通过有限元数值模拟和实验方法 ,系统地分析了扩径模具的结构参数与成形件品质之间的关系。本文专门论述了机械扩径模具直径对成形件品质的影响 ,提出了相对凸模半径的概念 ,系统分析了它对变形分布、成形件轮廓形状、椭圆度和壁厚的影响。研究结果表明 ,成形件的横断面轮廓形状与相对凸模半径有关 ;最大塑性等效应变是相对凸模半径的递增函数 ;椭圆度随相对凸模半径的增加而减小。基于研究结果 ,本文给出了相对凸模半径的设计原则。

镍基高温合金筒形件毛坯错距旋压工艺研究

GH4169镍基高温合金筒形件流动旋压成形的难点是在大长径比、变壁厚的情况下保证内径精度。论述了该件流动旋压成形的工艺路线的制定、试验方法。在旋压过程中采用了错距旋压,探索了错距流动旋压的工艺参数对尺寸精度的影响,为该类产品的旋压成形提供了技术支持。

筒形件叠边

筒形件叠边不同于板形件叠边,有其自己的一些特点.本文总结了筒形件叠边的几种方法,以便给那些正在从事这项工作的人们一些启示.

扩径模具形状参数对制品质量的影响

机械扩径模具是一种分瓣的扇形结构。受模具形状参数的影响 ,筒形件制品的轮廓形状和壁厚分布以及与其质量相关的塑性变形都表现出不同程度的局部特征。这些局部特征不仅难以通过理论解析予以揭示 ,而且也不便于通过实验进行定性和定量分析。然而关于模具形状参数对制品质量影响规律的描述 ,对机械扩径技术的研发具有至关重要的作用。因此本文通过数值模拟方法 ,分析了模具边缘圆角半径和尾部形状参数对制品质量的影响规律 ,讨论了这些参数与制品轮廓形状、椭圆度和壁厚分布之间的关系 ,为扩径模具的设计提供了理论依据。

HGPX-LS型立式缩径旋压成形机床的研制

介绍了HGPX LS型立式缩径旋压成形机床的设计方案、技术特色、总体结构、液压、电气器控制系统及应用实例。该机床具有旋压及切边双重功能 。

扩径率和重叠量对机械扩径制品品质的影响

通过有限元数值模拟和实验 ,研究了扩径率和重叠量对制品品质的影响及其规律。结果表明 ,扩径率是影响制品横断面尺寸精度的一个主要因素。制品的椭圆度近似为扩径率的三次函数 ,且在 2 0 %附近有最小值 ;壁厚局部变薄量可以近似表示为扩径率的线性函数。

扩径力与扩径行程的主要影响因素和计算方法

机械扩径是现代管线钢管制造方法的一项关键技术 ,包括扩径工艺和扩径装备两个方面。扩径力和扩径行程是机械扩径工艺的两个主要参数 ,也是开发机械扩径装备的重要依据。由于缺乏对机械扩径工艺的系统研究 ,准确计算扩径力和合理确定扩径行程 ,已经成为制约我国管线钢管制造技术发展和进步的主要技术障碍之一。本文针对现有扩径力计算方法的不足 ,在考虑变形程度及刚端影响的基础上 ,提出了一个新的扩径力计算公式 ;并且基于管坯的扩径过程可分为整圆和扩圆两个变形阶段的特征 ,分别给出了整圆、扩圆阶段的行程计算公式。此外 ,本文还通过实验与数值模拟相结合的方法 。

对轮旋压的正交试验数值模拟

为研究对轮旋压工艺参数对壁厚差及扩径量的影响,根据对轮旋压的工艺特点并结合有限元平台ANSYS软件,对筒形件旋压过程进行数值模拟,建立了三维有限元模型。采用正交试验法对对轮旋压成形工艺参数进行分析,获得了影响壁厚差和扩径量的因素主次顺序。研究结果表明,对轮旋压成形过程中,影响旋压件壁厚差因素的主次顺序为:减薄率>进给比>旋轮圆角半径;影响旋压件扩径量因素的主次顺序为:减薄率>旋轮圆角半径>进给比。