輥式成形工藝是一個針對變壁厚曲線回轉(zhuǎn)外形筒體零件制備的新型工藝,相較于現(xiàn)有的傳統(tǒng)方法,輥式成形具有材料利用率高,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低的優(yōu)點,同時可以有效的保留金屬流線,大大提高了產(chǎn)品的可靠性。本文在塑性成形技術(shù)的基礎(chǔ)上,推導出輥式成形回轉(zhuǎn)外形筒體零件的前滑率計算公式,采用Pro-Engineer 3D構(gòu)建了輥式成形三維模型,并利用Deform-3D有限元模擬軟件進行仿真模擬。設(shè)計不同輥輪飛邊槽開口角度,改變輥輪與坯料間的摩擦系數(shù)、坯料與沖頭間的摩擦系數(shù)對純鋁坯料進行冷成形模擬;改變模具預熱溫度和沖頭工作速度對40Cr坯料進行熱成形模擬,并利用響應(yīng)曲面法對輥式成形工藝參數(shù)進行優(yōu)化,結(jié)果表明:飛邊槽開口角度從50°增大到110°時,飛邊槽內(nèi)金屬變形均勻系數(shù)呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢;當飛邊槽開口角度為50°時,飛邊槽內(nèi)金屬變形變形最不均勻,第二道次整形后飛邊處產(chǎn)生了折疊;隨著飛邊槽開口角度的增大,飛邊的高度逐漸降低,飛邊槽開口角度大于90°后折疊消失;當飛邊槽開口角度為110°時,第二道次整形后坯料壁厚不均勻。綜上所述,飛邊槽開口角度為90°左右時成形質(zhì)量最好。第一道次輥輪的設(shè)計中得到兩種輥...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 選題來源
    1.2 選題背景及意義
    1.3 國內(nèi)外筒體件的成形方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 沖壓(反擠壓)工藝
        1.3.2 旋壓工藝
        1.3.3 徑向鍛造
        1.3.4 輥鍛與輥軋
    1.4 本文研究方案及內(nèi)容
        1.4.1 研究方案
        1.4.2 研究內(nèi)容
2.曲線回轉(zhuǎn)外形筒體輥式成形基本原理
    2.1 輥式成形原理
    2.2 輥式成形過程
    2.3 省力途徑分析
    2.4 輥式成形過程中飛邊的產(chǎn)生原因
    2.5 輥式成形過程中折疊的產(chǎn)生原因
    2.6 輥式成形過程中的存在的關(guān)鍵問題
    2.7 本章小結(jié)
3.輥輪飛邊槽的設(shè)計理論與方法
    3.1 輥式成形模型的建立與有限元模擬
        3.1.1 輥式成形模型建立
        3.1.2 輥式成形有限元模擬
    3.2 不同飛邊槽開口角度下的模擬結(jié)果分析
        3.2.1 不同飛邊槽開口角度第一道次輥式成形質(zhì)量分析
        3.2.2 不同飛邊槽開口角度第二道次輥式成形質(zhì)量分析
    3.3 飛邊槽內(nèi)金屬變形均勻性分析
    3.4 本章小結(jié)
4.輥輪周向型槽設(shè)計的理論與方法
    4.1 輥式成形過程中的前滑理論及影響因素
    4.2 輥式成形前滑公式推導
    4.3 摩擦系數(shù)對輥式成形前滑值的影響
    4.4 輥輪的周向型槽設(shè)計
        4.4.1 輥輪凹槽中部的前滑規(guī)律
        4.4.2 輥輪凹槽邊部的前滑規(guī)律
    4.5 本章小結(jié)
5.兩次輥式成形工藝對工件成形質(zhì)量作用機理
    5.1 輥式成形40Cr有限元模擬設(shè)計
    5.2 模擬結(jié)果分析
        5.2.1 輥式成形質(zhì)量分析
        5.2.2 輥式成形溫度場分析
        5.2.3 輥式成形模具受力分析
    5.3 工藝參數(shù)對輥式成形質(zhì)量的影響機制及關(guān)聯(lián)模型的建立
        5.3.1 響應(yīng)曲面法
        5.3.2 實驗設(shè)計
        5.3.3 響應(yīng)曲面分析
        5.3.4 關(guān)聯(lián)模擬的建立
    5.4 本章小結(jié)
6.曲線外形筒體零件輥式成形試驗
    6.1 實驗條件及設(shè)備
    6.2 實驗方案及流程
    6.3 實驗結(jié)果分析
        6.3.1 成形質(zhì)量分析
        6.3.2 成形尺寸分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3792495