本文關(guān)鍵詞：鑄造鋁合金筒形件多道次強(qiáng)力熱反旋橢圓度研究　出處：《南昌航空大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：高強(qiáng)鑄造鋁合金筒形件是廣泛應(yīng)用于航空、航天、化工、船舶、汽車、兵器等領(lǐng)域的一重要的回轉(zhuǎn)體類零件。多道次旋壓成形是成形此類零件的主要方法之一。然而該成形是一個(gè)涉及多場(chǎng)、多因素耦合作用的復(fù)雜變形過(guò)程,如果成形過(guò)程中成形參數(shù)控制不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致橢圓等缺陷,嚴(yán)重影響成形質(zhì)量。因此,本文基于ABAQUS有限元并結(jié)合理論與實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)地分析成形參數(shù)對(duì)高強(qiáng)鑄造鋁合金筒形件多道次強(qiáng)力旋壓橢圓度的影響規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)解決了幾何模型、材料模型的建立以及邊界條件和網(wǎng)格劃分等筒形件強(qiáng)力熱反旋有限元模型的關(guān)鍵技術(shù),基于ABAQUS平臺(tái)建立了符合實(shí)際又兼顧計(jì)算效率計(jì)算精度的筒形件旋壓成形的有限元模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證所建立的有限元模型的可靠性。(2)基于所建立的有限元模型,分析鑄造鋁合金筒形件旋壓過(guò)程中不同道次應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律,提出了工件橢圓度的量化描述,獲得了橢圓度隨旋壓進(jìn)程的產(chǎn)生、發(fā)展、演化規(guī)律。結(jié)果表明:在三向應(yīng)力變化不均勻區(qū)域,工件橢圓度明顯增大;旋壓區(qū)附近橢圓度最大。工件橢圓度隨著旋壓進(jìn)程逐漸增大,且增大速度逐漸趨于平緩,橢圓度趨于穩(wěn)定;各道次趨于穩(wěn)定的臨界進(jìn)程隨著道次增加而推后,第一道次在旋壓進(jìn)程到40%后橢圓趨于穩(wěn)定,第四道次要旋壓到80%后橢圓才穩(wěn)定(3)基于所建立的有限元模型,系統(tǒng)地研究了鑄造鋁合金筒形件多道次熱反旋成形參數(shù)(溫度、進(jìn)給速度、摩擦、主軸轉(zhuǎn)速等)對(duì)橢圓度變形的影響。發(fā)現(xiàn):隨著主軸轉(zhuǎn)速的增加,工件橢圓度先減小后增大;摩擦系數(shù)對(duì)工件各道次橢圓度的影響有所差異,但總體呈增大的趨勢(shì);隨著進(jìn)給速度的增大,各道次工件橢圓度的總體趨勢(shì)是先增大后減小,呈拋物線的變化;橢圓度隨著預(yù)熱溫度的升高而增大,預(yù)熱溫度對(duì)工件橢圓度的影響在第四道次最為明顯。
[Abstract]:High-strength casting aluminum alloy cylindrical parts are widely used in aviation, aerospace, chemical industry, ships, automobiles. The multi-pass spinning is one of the main methods of forming such parts. However, the forming is a complex deformation process involving multi-field and multi-factor coupling. If the forming parameters are not controlled properly in the forming process, it will lead to defects such as ellipse, which will seriously affect the forming quality. Based on ABAQUS finite element method and theoretical and experimental study, this paper systematically analyzes the influence of forming parameters on the ellipticity of high strength casting aluminum alloy cylinder. The main contents and results are as follows. :. (. 1) the geometric model is solved. The establishment of material model and the key technology of boundary condition and mesh division are discussed in this paper. Based on the ABAQUS platform, the finite element model of spinning forming of cylindrical parts is established, which accords with the practice and takes into account the calculation accuracy. The reliability of the established finite element model is verified by experiments. (2) based on the established finite element model, the distribution of stress and strain of different passes in the spinning process of casting aluminum alloy cylindrical parts is analyzed. A quantitative description of the ellipticity of the workpiece is presented, and the rules of the ellipticity generation, development and evolution with the spinning process are obtained. The results show that the ellipticity of the workpiece increases obviously in the region of uneven stress variation in three directions. The ellipticity of the workpiece increases gradually with the spinning process, and the increasing speed tends to be gentle, and the ellipticity tends to be stable. The critical processes of each pass tend to be stable with the increase of the number of passes, and the ellipse of the first step tends to be stable after the spinning process reaches 40%. Based on the established finite element model, the parameters (temperature, feed velocity, friction) of multi-pass thermal reverse spinning for casting aluminum alloy cylindrical parts are systematically studied. It is found that with the increase of spindle speed, the ellipticity of workpiece decreases first and then increases; The influence of friction coefficient on the subellipticity of workpiece is different, but the overall trend is increasing. With the increase of feed speed, the general trend of the ellipticity of each pass workpiece is to increase first and then to decrease, with the change of parabola. The ellipticity increases with the increase of preheating temperature, and the influence of preheating temperature on the ellipticity of workpiece is most obvious at 4th pass.
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306

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10 劉，

本文編號(hào)：1419958