本文關(guān)鍵詞：薄輻板厚輪緣盤形件單工步旋壓成形工藝研究

  更多相關(guān)文章： 板料成形 旋壓 輪緣增厚 有限元模擬 正交試驗 流線 硬度

【摘要】：隨著當(dāng)今社會對降低能耗和環(huán)境保護的要求正在提高,利用焊接和機加工結(jié)合的傳統(tǒng)方法已不適于制造薄輻板厚輪緣大厚差盤形件,急需開發(fā)新的成形方法。板沖鍛成形是板材制件輕量化的重要途徑,但是現(xiàn)有的板沖鍛成形技術(shù)只適用于輪廓尺寸不大的零件,難以成形現(xiàn)在汽車、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用的大直徑薄輻板厚輪緣盤形零件。因此,本文針對較大直徑的薄輻板厚輪緣盤形零件,提出一種板料沖鍛成形新方法,即旋壓增厚成形工藝,圓形板坯被上壓盤和下壓盤壓緊并一起高速旋轉(zhuǎn),旋輪沿徑向?qū)Π迮鬟吘壭龎?使之產(chǎn)生壓縮變形,直至與壓盤相接觸,該方法克服以上難點完成了零件的近凈塑性成形。本文設(shè)計了一個正交試驗方案,通過數(shù)值模擬探究了工藝參數(shù)對板材旋壓增厚成形穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。采用工藝實驗驗證了模擬結(jié)果的正確性,并通過金相實驗,研究了坯料熱軋加工帶來的各向異性對成形后盤形件的徑向截面和端面上的流線和硬度分布產(chǎn)生的影響。成形過程研究結(jié)果表明:旋壓增厚過程由三個成形階段組成。第一個階段金屬主要產(chǎn)生彈性變形;第二個階段金屬產(chǎn)生塑性變形,逐漸充填旋輪槽,坯料輪緣被增厚;第三個階段,擠出軸向飛邊。在成形過程中,徑向載荷大于切向載荷,切向載荷大于軸向載荷。當(dāng)旋輪槽底部圓弧半徑r值小于2.34mm時,不會出現(xiàn)“卷邊”缺陷;旋輪槽上傾角取值小于94時,不會過早產(chǎn)生大飛邊。正交試驗結(jié)果表明:坯料的最大長寬比隨著α和r值的增大而增大,隨著v和值的增大而減小;還得到了工藝參數(shù)和交互作用對成形結(jié)果的影響程度排名 ;此外,根據(jù)這些結(jié)果選出了試驗范圍內(nèi)的最優(yōu)因素水平組合是α=93.5°,v=0.72mm/r,r=2.2mm。零件的流線和硬度分布表明:熱軋加工帶來的坯料的各向異性對成形結(jié)果的流線分布的影響較大,而對成形結(jié)果的硬度分布的影響很小。
【關(guān)鍵詞】：板料成形 旋壓 輪緣增厚 有限元模擬 正交試驗 流線 硬度
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題研究的目的和意義8-10
• 1.2 板沖鍛成形工藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析10-12
• 1.3 旋壓成形工藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析12-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 2 旋壓增厚成形過程研究15-25
• 2.1 前言15
• 2.2 旋壓增厚有限元模型的建立15-18
• 2.3 有限元模擬結(jié)果與討論18-22
• 2.4 工藝實驗22-23
• 2.5 有限元模擬可行性驗證23
• 2.6 本章小結(jié)23-25
• 3 正交試驗設(shè)計25-31
• 3.1 前言25
• 3.2 正交試驗設(shè)計理論基礎(chǔ)25-27
• 3.3 量化指標(biāo)的選取27-28
• 3.4 因素和水平值的選取28
• 3.5 正交表的選取和表頭設(shè)計28-30
• 3.6 本章小結(jié)30-31
• 4 正交試驗結(jié)果及其分析31-42
• 4.1 前言31
• 4.2 正交試驗結(jié)果31-32
• 4.3 極差分析32-33
• 4.4 方差分析33-35
• 4.5 最優(yōu)工藝參數(shù)的確定及其驗證35-36
• 4.6 工藝參數(shù)對成形過程的影響36-40
• 4.7 本章小結(jié)40-42
• 5 成形件的流線和硬度分布42-52
• 5.1 流線分布42-47
• 5.2 硬度分布47-50
• 5.3 本章小結(jié)50-52
• 6 全文總結(jié)與展望52-54
• 6.1 全文總結(jié)52-53
• 6.2 展望53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-59
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文59

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本文編號：892863