【摘要】：為了對(duì)滾珠旋壓工藝進(jìn)行研究,利用DEFORME-3D有限元軟件建立了滾珠旋壓無(wú)氧銅薄壁管材的三維模型并基于剛塑性有限元進(jìn)行了仿真計(jì)算,分析了滾珠旋壓加工中管材的金屬流動(dòng)規(guī)律、管材的應(yīng)力分布及滾珠的旋壓力,并將有限元模擬的滾珠旋壓力與M.I.Rotarescu理論計(jì)算的旋壓力進(jìn)行了對(duì)比.結(jié)果表明,金屬的塑性流動(dòng)主要靠滾珠的擠壓,滾珠與管坯接觸區(qū)的摩擦力及芯模與管內(nèi)壁的摩擦力均對(duì)旋壓加工中的金屬流動(dòng)起阻礙作用.管材在旋壓中處于三向壓應(yīng)力狀態(tài),其應(yīng)力沿壁厚呈梯度分布.滾珠的徑向力最大,其次是軸向力,切向力最小;隨著旋薄量的增大,滾珠的三向旋壓力均增大;管材壁厚的增大引起滾珠軸向、切向力的增大及徑向力的減小.
[Abstract]:In order to study the spinning process of ball spinning, a three-dimensional model of oxygen-free copper thin-walled pipe for ball spinning was established by using DEFORME-3D finite element software and simulated based on rigid-plastic finite element method. The metal flow law of pipe, the stress distribution of pipe and the spinning pressure of ball in ball spinning process are analyzed. The finite element simulation of ball spinning pressure is compared with that calculated by M.I.Rotarescu theory. The results show that the plastic flow of metal mainly depends on the extrusion of ball, the friction between ball and billet and the friction between core mold and inner wall of pipe all hinder the flow of metal in spinning process. The tube is in the state of three-dimensional compressive stress in spinning, and its stress distribution is gradient along the thickness of the wall. The radial force of the ball is the largest, the axial force is the second, and the tangential force is the smallest; with the increase of the spinor, the three-dimensional spinning pressure of the ball increases; the increase of the wall thickness of the pipe leads to the increase of the axial force of the ball, the increase of the tangential force and the decrease of the radial force.
【作者單位】： 太原科技大學(xué)重型機(jī)械教育部工程研究中心;河北工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51375325) 河北鋼鐵聯(lián)合研究基金資助項(xiàng)目(E2014402055) 山西省研究生創(chuàng)新項(xiàng)目(2015SY66) 太原科技大學(xué)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目(20145028)
【分類(lèi)號(hào)】：TG306

【參考文獻(xiàn)】

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1 趙春江;王琛;耿明超;;薄壁管滾珠旋壓力計(jì)算模型[J];兵工學(xué)報(bào);2015年05期

2 黃海青;周文龍;陳國(guó)清;田輝;;滾珠旋壓應(yīng)變與變形均勻性的有限元分析[J];航天制造技術(shù);2010年03期

【共引文獻(xiàn)】

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1 盧斌;劉詠;邱從章;;TiAl基合金方坯可鍛性數(shù)值模擬[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2012年01期

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1 邱從章;含B2相的TiAl基合金及其低溫超塑性的研究[D];中南大學(xué);2013年

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1 孫金鳳;NiTi記憶合金薄壁管滾珠旋壓成形數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

2 易文林;鎳鈦形狀記憶合金薄壁管滾珠旋壓成形研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 賴鵬;旋壓成形設(shè)備設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2014年

4 郝琳璐;高速滾珠旋壓力解析模型與工藝參數(shù)優(yōu)化[D];太原科技大學(xué);2014年

5 張晶;304不銹鋼管滾珠旋壓工藝研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2014年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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1 李茂盛,康達(dá)昌,張士宏,顏永年;滾珠旋壓工藝中成形區(qū)接觸壓力的分析計(jì)算[J];材料科學(xué)與工藝;2004年02期

2 李茂盛;張士宏;康達(dá)昌;顏永年;;滾珠旋壓工藝的滾珠直徑選擇[J];材料科學(xué)與工藝;2005年06期

3 江樹(shù)勇;顧衛(wèi)東;李春峰;張軍;;縱向內(nèi)筋薄壁筒反向滾珠旋壓成形機(jī)理研究[J];鍛壓技術(shù);2008年05期

4 丁雨田;唐向前;袁訓(xùn)鋒;胡勇;郭廷彪;;ECAP條件下純銅應(yīng)變行為的等效應(yīng)變規(guī)律及變形均勻性[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期

5 田輝;黃海青;陳國(guó)清;周文龍;;強(qiáng)旋工藝參數(shù)對(duì)TC4鈦合金筒形件旋壓成形的影響[J];航天制造技術(shù);2009年05期

6 趙傳波,江樹(shù)勇,薛克敏,孫全穎;薄壁筒形件滾珠旋壓成形工裝設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[J];林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備;2005年02期

7 王忠堂;王淼;王本賢;張士宏;王冬梅;;滾珠旋壓工藝參數(shù)對(duì)薄壁筒形件旋壓變形的影響[J];熱加工工藝;2007年01期

8 ;ANALYSIS OF MECHANICS IN BALL SPINNING OF THIN-WALLED TUBE[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2008年01期

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1 張敏聰;鈦合金高壓容器成形過(guò)程的有限元模擬[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

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2 黃海青;周文龍;陳國(guó)清;田輝;;滾珠旋壓應(yīng)變與變形均勻性的有限元分析[J];航天制造技術(shù);2010年03期

3 江樹(shù)勇;張艷秋;趙亞楠;唐明;李春峰;;基于變溫度場(chǎng)的鎳鈦形狀記憶合金管滾珠旋壓有限元模擬(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年03期

4 張晶;李永華;;采用韌性斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行滾珠旋壓裂紋損傷預(yù)測(cè)[J];沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào);2013年05期

5 張光亮;張士宏;張海渠;;內(nèi)螺紋銅管滾珠旋壓三維有限元模擬[J];現(xiàn)代制造工程;2006年08期

6 王忠堂;王淼;王本賢;張士宏;王冬梅;;滾珠旋壓工藝參數(shù)對(duì)薄壁筒形件旋壓變形的影響[J];熱加工工藝;2007年01期

7 李巖;;滾珠旋壓成形工藝及研究現(xiàn)狀[J];機(jī)械工程師;2013年05期

8 馮慶祥;;彈性萬(wàn)向?qū)χ袡C(jī)構(gòu)和滾珠旋壓可調(diào)模具[J];鍛壓機(jī)械;1982年04期

9 郭強(qiáng);溫樹(shù)斌;韓冬;李增輝;張巖;;小直徑薄壁鋼管縮頸滾珠旋壓工藝研究[J];航天制造技術(shù);2014年04期

10 李茂盛,康達(dá)昌,張士宏,顏永年;滾珠旋壓工藝中成形區(qū)接觸壓力的分析計(jì)算[J];材料科學(xué)與工藝;2004年02期

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1 吳江;張士宏;;薄壁不銹鋼管滾珠旋壓數(shù)值模擬研究[A];第十一屆全國(guó)旋壓技術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2008年

2 許春停;李萍;薛克敏;周明智;;筒形件滾珠旋壓的模擬分析[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

3 徐恒秋;樊桂森;張銳;李琳琳;王大力;張雷;常敬彥;;薄壁管滾珠旋壓成形工藝研究[A];第十一屆全國(guó)旋壓技術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2008年

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1 張寧;管材滾珠旋壓成形工藝研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2010年

2 郝琳璐;高速滾珠旋壓力解析模型與工藝參數(shù)優(yōu)化[D];太原科技大學(xué);2014年

3 張晶;304不銹鋼管滾珠旋壓工藝研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：2465002