【摘要】：大型薄壁封頭具有大徑厚比、弱剛性的特點(diǎn),利用傳統(tǒng)旋壓加工方法易出現(xiàn)起皺等失穩(wěn)現(xiàn)象。依據(jù)中心約束旋壓法的成形缺陷,從能量法及金屬塑性變形理論方面提出了多約束旋壓新工藝方案,分析表明:多約束多道次配合作用能夠增加工件成形的約束能,有效抑制法蘭外緣起皺現(xiàn)象,成形件徑厚比大,表面光潔度良好。通過(guò)逆行工程軟件Poly Works進(jìn)行模型重構(gòu),得到實(shí)際加工樣件母線方向的壁厚數(shù)據(jù),其壁厚分布規(guī)律表現(xiàn)為兩端欠減薄,中間部分過(guò)減薄,旋壓終端由于約束作用,壁厚增厚明顯。正負(fù)壁厚偏差比穩(wěn)定在15%以?xún)?nèi),壁厚均勻性良好。
【圖文】：

輔助旋壓成形薄壁鋁合金封頭零件的工藝方法，研究表明該方法可以減少旋壓道次，使成形件不發(fā)生起皺缺陷，，提高生產(chǎn)效率和構(gòu)件的成形質(zhì)量。KlernerM等［4］通過(guò)仿真分析得出非線性有限元模型的應(yīng)力應(yīng)變變化和起皺皺紋隨時(shí)間的演變過(guò)程，該研究可以用來(lái)解釋起皺失穩(wěn)，并為工藝優(yōu)化提供依據(jù)。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外大型薄壁封頭旋壓成形失穩(wěn)現(xiàn)狀，并結(jié)合國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研發(fā)發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)的研究?jī)?nèi)容要求，本文提出了大徑厚比薄壁封頭整體旋壓成形的多約束旋壓新工藝方案。1大型薄壁封頭旋壓成形概況1.1有芯模封頭旋壓圖1為封頭有芯模旋壓示意圖，采用中心夾持約束方式。旋壓過(guò)程中，中心圓弧段采用一道次成形，在小圓角過(guò)渡及直邊處采用多道次逐漸貼模成形。過(guò)渡部位彎曲半徑越小，所需要的旋壓道次越多［5］。這種旋壓工藝是薄壁封頭整體成形最常見(jiàn)的方式。目前，國(guó)內(nèi)有芯模封頭旋壓加工只能成形最大直徑為Ф2m、徑厚比小于300的封頭件。進(jìn)一步增大加工直徑，封頭成形件將會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂、起皺等失穩(wěn)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其加工精度。圖1有芯模旋壓示意圖Fig.1Schematicdiagramofspinningwithmandrel圖2為不同程度的起皺失穩(wěn)。使用中心約束方式旋壓大徑厚比超壁厚封頭時(shí)，板坯外緣寬度隨著旋輪推進(jìn)而逐步減小，板坯外緣法蘭的剛度也隨之減少，當(dāng)旋壓進(jìn)行到一定階段時(shí)，板坯法蘭外緣出現(xiàn)明顯的起皺現(xiàn)象，隨著起皺程度的不斷加劇，凸起的皺褶會(huì)干涉和阻礙旋輪的進(jìn)給，旋壓過(guò)程發(fā)生劇烈振動(dòng)，產(chǎn)生較大噪聲，導(dǎo)致加工難以進(jìn)行。圖2不同程度的起皺失穩(wěn)(a)輕度起皺(b)重度起皺Fig.2Wrinklinginstabilitywithdifferentdegrees(a)Mildwrinkling(b)Severewrinkling1.2無(wú)芯模封頭旋壓當(dāng)封頭直徑大于Ф4000mm時(shí)，工業(yè)上常使用無(wú)芯模封頭

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本文編號(hào)：2544132