輥彎成形是一種生產(chǎn)特定截面型材的塑性成形技術(shù),在通過(guò)順序配置的多道次成形軋輥后,金屬板材發(fā)生多次橫向彎曲,最后成形為目標(biāo)截面形狀。微成形是指利用材料的塑性變形來(lái)生產(chǎn)至少在兩維方向上尺寸處于毫米級(jí)或亞毫米級(jí)零件的技術(shù)。本文以目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)用W型封嚴(yán)環(huán)的成形工藝為切入點(diǎn),提出將上述兩種工藝相結(jié)合,利用微輥彎成形工藝來(lái)生產(chǎn)此類零件。為該類零件的成形工藝提供了新的思路。本文提出了完整的W型封嚴(yán)環(huán)成形工藝,具體工藝流程為開(kāi)卷、校直、輥彎、彎圓、焊接。通過(guò)與目前現(xiàn)有成形工藝對(duì)比,所提出的工藝能夠生產(chǎn)形狀尺寸小、截面形狀復(fù)雜的零件。板材在成形過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生冗余變形,包括翹曲、扭曲、邊波、減薄、破損、撕裂等現(xiàn)象。根據(jù)塑性理論探究板材的成形過(guò)程,以減少成形缺陷的產(chǎn)生。本文針對(duì)GH4169薄板,完成了W型封嚴(yán)環(huán)微輥彎成形工藝有限元仿真,解決了有限元仿真過(guò)程中幾何模型、算法選擇、接觸邊界、網(wǎng)格劃分等問(wèn)題,建立了W型封嚴(yán)環(huán)微輥彎成形過(guò)程的有限元模型。根據(jù)計(jì)算結(jié)果完成對(duì)成形過(guò)程中成形力、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、厚度減薄以及成形全過(guò)程的分析。通過(guò)有限元仿真結(jié)果分析板材的變形行為,調(diào)整工藝參數(shù),優(yōu)化成形工藝。在進(jìn)行W型封嚴(yán)環(huán)... 

【文章來(lái)源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

輥彎成形示意圖

北方工業(yè)大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文5信號(hào)傳輸延遲等）和機(jī)械特性（包括剛性、阻尼、質(zhì)量等）的研究，并且綜合整線系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性，建立復(fù)雜多軸聯(lián)動(dòng)多道次協(xié)同運(yùn)動(dòng)軌跡下的控制模型，并探索生產(chǎn)線智能控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。4）成形裝備中模具和軋輥的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法總結(jié)：在已有研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行了型面曲線(包括正旋曲線，組合曲線，CVC曲線等)與型面成形的關(guān)系的研究、提出了控制參數(shù)的計(jì)算方法；探究了鈦合金的屈服強(qiáng)度與準(zhǔn)靜態(tài)的應(yīng)力應(yīng)變特性，研究高初始應(yīng)變硬化速率、高抗拉極限、低屈強(qiáng)下的自隨形精確成形工藝問(wèn)題；研究了不同道次、不同型面對(duì)變形能參數(shù)影響和計(jì)算方法；研究運(yùn)動(dòng)軋件與鈦合金板材和定模的相互關(guān)系，研究模具母面和包絡(luò)面的關(guān)系，研究了成形輥形曲面方程及自隨形回轉(zhuǎn)輥形的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)問(wèn)題；研究了影響加工精度的因素，包括輥型型面的多道次空間幾何關(guān)系、控制參數(shù)指標(biāo)與計(jì)算方法，指導(dǎo)靜模動(dòng)輥高精度制造問(wèn)題。針對(duì)這些科學(xué)問(wèn)題，研究過(guò)程中所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)從更高層面凝練了成形裝備中工具的設(shè)計(jì)方法，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)高精度的成形裝備奠定堅(jiān)實(shí)基矗圖1-2變截面輥彎生產(chǎn)線

北方工業(yè)大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文8第二章微輥彎成形工藝和塑性理論2.1W型封嚴(yán)環(huán)輥彎成形工藝W型截面封嚴(yán)環(huán)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)所用關(guān)鍵零件，在本文給出的新型W型截面封嚴(yán)環(huán)生產(chǎn)工藝中，其核心生產(chǎn)工藝為輥彎成形技術(shù)。輥彎成形是一種生產(chǎn)特定截面型材的塑性成形技術(shù)，在通過(guò)順序配置的多道次成形軋輥后，金屬板材發(fā)生多次橫向彎曲，最后成形為目標(biāo)截面形狀。輥彎成形是一種先進(jìn)的板金屬成形工藝，具有節(jié)材、節(jié)能、高效等優(yōu)點(diǎn)[17]。新型W型截面封嚴(yán)環(huán)生產(chǎn)工藝流程具體分為開(kāi)卷、校直、輥彎、彎圓、焊接，本文提出的封嚴(yán)環(huán)生產(chǎn)工藝示意圖如圖2-1所示。金屬板材經(jīng)過(guò)校直之后進(jìn)入輥彎生產(chǎn)線，得到直線形特定斷面的零件。為獲得符合形狀的工藝產(chǎn)品，將直線形產(chǎn)品送入彎圓機(jī)。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)彎圓機(jī)成形之后變?yōu)槎丝谖催B接的環(huán)形件。最后將環(huán)形件的端口焊接在一起即可得到W型封嚴(yán)環(huán)。本文主要研究工藝為輥彎-彎圓連續(xù)成形工藝，未對(duì)焊接工藝進(jìn)行探究。圖2-1工藝示意圖目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)此類薄壁復(fù)雜截面密封環(huán)有兩種工藝：一是中航空天發(fā)動(dòng)機(jī)研究院有限公司的朱宇和北京航空航天大學(xué)的萬(wàn)敏[16]等人基于液壓成形，提出動(dòng)模外壓成形工藝，二是南昌航空大學(xué)[3,15]提出的環(huán)形毛坯滾壓成形工藝。這兩種工藝均能夠生產(chǎn)符合要求的薄壁復(fù)雜截面密封環(huán)，技術(shù)發(fā)展較為成熟。新工藝核心技術(shù)為板材的輥彎成形，輥彎成形技術(shù)是一種節(jié)能、高效的金屬成形工藝技術(shù)，節(jié)能意味著該成形工藝產(chǎn)生的能耗較低，高效意味著該工藝自動(dòng)化程度較高，即由機(jī)械故障、能源失控以及人員操作失誤所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)程度較校

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本文編號(hào)：3089438