基于Simufact有限元軟件,建立了CuSn8P錫青銅筒形件冷、熱旋壓三維彈塑性模型,通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證其可靠性,并對(duì)大塑性變形區(qū)旋壓力變化及應(yīng)力應(yīng)變分布進(jìn)行深入分析。研究表明,徑向旋壓力是旋壓成形的第一驅(qū)動(dòng)力,軸向旋壓力次之,切向旋壓力最小;等效應(yīng)力極大值始終出現(xiàn)在三旋輪作用區(qū),而等效塑性應(yīng)變極大值出現(xiàn)在已旋區(qū)且在軸向上始終呈現(xiàn)兩端向中間增大的等效變形帶。在保證其他工藝參數(shù)不變的條件下,熱旋成形中三向旋壓力和等效應(yīng)力小于冷旋,等效塑性應(yīng)變則大于冷旋壓。 

【文章來(lái)源】：特種鑄造及有色合金. 2020,40(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

強(qiáng)旋有限元模型

圖1 強(qiáng)旋有限元模型旋壓計(jì)算中，CuSn8P合金的力學(xué)性能、熱物性參數(shù)及高溫本構(gòu)關(guān)系取自文獻(xiàn)[1]，模具材質(zhì)為H13模具鋼。無(wú)論是冷旋還是熱旋，在三向旋壓力及變形區(qū)摩擦力的作用下均會(huì)產(chǎn)生熱量，使坯料和模具的溫度上升，影響成形精度，因此旋壓溫度及傳熱系數(shù)等參數(shù)的設(shè)定十分重要。有限元模擬采用的工藝參數(shù)見(jiàn)表1。

在相同條件下成形件沿軸向圓度誤差的模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果，見(jiàn)圖3。選取了相同尺寸經(jīng)熱反擠、車削等工藝制成的錫青銅筒形件，將其在SXD100/3-CNC數(shù)控強(qiáng)旋機(jī)上進(jìn)行冷、熱旋壓成形。冷旋在常溫下進(jìn)行，而熱旋則利用氧-乙炔火焰噴槍進(jìn)行加熱旋壓，用紅外測(cè)溫儀對(duì)旋壓溫度實(shí)時(shí)調(diào)控在30℃范圍內(nèi)。測(cè)量前需去除工件端部，沿軸向均勻截取10個(gè)平面，采用分度頭和百分表測(cè)得各截面圓度誤差，數(shù)值模擬結(jié)果則通過(guò)最小二乘法將截面上的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)擬合圓進(jìn)一步計(jì)算得到。由圖3可以看出，熱旋壓成形件的圓度誤差相對(duì)冷旋壓較大，且整體來(lái)看實(shí)際誤差均大于模擬誤差，這是試驗(yàn)中機(jī)床微振及溫度波動(dòng)等不確定因素造成的。除此之外，模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果均表現(xiàn)出一致的變化趨勢(shì)，即穩(wěn)旋階段圓度誤差小于起旋和終旋階段。經(jīng)計(jì)算，冷旋壓模擬與試驗(yàn)結(jié)果的最大相對(duì)誤差為8.11%，熱旋壓中模擬與試驗(yàn)結(jié)果的最大相對(duì)誤差為8.57%，均在合理范圍內(nèi)，驗(yàn)證了所建立的有限元模型的可靠性。2 有限元模擬結(jié)果與分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋁合金大型薄壁異型曲面封頭旋壓成形研究進(jìn)展[J]. 詹梅,李志欣,高鵬飛,馬飛,李銳,崔笑蕾,張洪瑞,陳淑婉.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(09)
[2]490QBZL柴油機(jī)連桿強(qiáng)度與剛度分析[J]. 葉年業(yè),申立中,畢玉華,顏文勝,雷基林,梁曉瑜.  內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2007(03)

碩士論文
[1]銅合金（CuSn8P）高溫塑性變形行為與熱加工特性試驗(yàn)研究[D]. 李興艷.中北大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3130398