本文關(guān)鍵詞：薄輻板厚輪緣盤(pán)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(yàn) 流線 硬度

【摘要】：隨著當(dāng)今社會(huì)對(duì)降低能耗和環(huán)境保護(hù)的要求正在提高,利用焊接和機(jī)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(pán)形件,急需開(kāi)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(chē)、航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用的大直徑薄輻板厚輪緣盤(pán)形零件。因此,本文針對(duì)較大直徑的薄輻板厚輪緣盤(pán)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(pán)和下壓盤(pán)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(pán)相接觸,該方法克服以上難點(diǎn)完成了零件的近凈塑性成形。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)正交試驗(yàn)方案,通過(guò)數(shù)值模擬探究了工藝參數(shù)對(duì)板材旋壓增厚成形穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。采用工藝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性,并通過(guò)金相實(shí)驗(yàn),研究了坯料熱軋加工帶來(lái)的各向異性對(duì)成形后盤(pán)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(guò)程研究結(jié)果表明:旋壓增厚過(guò)程由三個(gè)成形階段組成。第一個(gè)階段金屬主要產(chǎn)生彈性變形;第二個(gè)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(gè)階段,擠出軸向飛邊。在成形過(guò)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(shí),不會(huì)出現(xiàn)“卷邊”缺陷;旋輪槽上傾角取值小于94時(shí),不會(huì)過(guò)早產(chǎn)生大飛邊。正交試驗(yàn)結(jié)果表明:坯料的最大長(zhǎng)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(duì)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(yàn)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(lái)的坯料的各向異性對(duì)成形結(jié)果的流線分布的影響較大,而對(duì)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(yàn) 流線 硬度
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：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(dòng)態(tài)分析10-12
• 1.3 旋壓成形工藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析12-14
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 2 旋壓增厚成形過(guò)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(shí)驗(yàn)22-23
• 2.5 有限元模擬可行性驗(yàn)證23
• 2.6 本章小結(jié)23-25
• 3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)25-31
• 3.1 前言25
• 3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)28-30
• 3.6 本章小結(jié)30-31
• 4 正交試驗(yàn)結(jié)果及其分析31-42
• 4.1 前言31
• 4.2 正交試驗(yàn)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(yàn)證35-36
• 4.6 工藝參數(shù)對(duì)成形過(guò)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(xiàn)55-59
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文59

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