大尺寸薄壁管材滾珠旋壓成形研究.pdf

1、現(xiàn)代旋壓足一種先進(jìn)的金屬塑性加工技術(shù)，在航天、航空、軍工等領(lǐng)域中得到了日益廣泛的應(yīng)用。然而實(shí)際生產(chǎn)中影響產(chǎn)品質(zhì)量的岡素很多，各參數(shù)之間的合理搭配需要人員反復(fù)摸索調(diào)試，有限元數(shù)值模擬技術(shù)可改善這一過程。本文采用數(shù)值模擬方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)薄壁管材滾珠旋壓成形工藝展開了研究，論文主要結(jié)果如下：
　　 (1)基于DEFORM-3D有限元平臺(tái)，建立了滾珠旋壓過程的有限元模型，分析了工藝參數(shù)如減薄率、軸向進(jìn)給比和滾珠工作角對(duì)成形質(zhì)量的影響規(guī)律

2、，經(jīng)過理論和實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)比分析，獲得了合理的旋壓工藝參數(shù)：減薄率ψt=25～30％，軸向進(jìn)給比f=0.5～1.0mm/r，滾珠工作角20°左右。
　　 (2)對(duì)大直徑(300mm)GH4169管材滾珠旋壓成形過程進(jìn)行了研究，分析了旋壓過程中會(huì)屬的流動(dòng)規(guī)律。通過模擬多道次旋壓成形過程，分析了各道次工藝參數(shù)對(duì)成形效果的影響，探討了成形的可能性。就軸向進(jìn)給比、滾珠直徑和減薄率對(duì)大直徑管材成形的影響進(jìn)行數(shù)值分析，得到了一定結(jié)果。
　

3、　 (3)對(duì)管材滾珠旋壓力進(jìn)行了理論計(jì)算，分析接觸變形力條件，推導(dǎo)出接觸變形壓力計(jì)算公式，確定了管材滾珠旋壓力理論計(jì)算物理模型，并比較分析了數(shù)值模擬結(jié)果和物理模型計(jì)算結(jié)果的差異，給出該旋壓力計(jì)算模型的應(yīng)用范圍。
　　 (4)完成了G2300型號(hào)的管材滾珠旋壓機(jī)設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)主要部件包括旋壓機(jī)油缸設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)及帶傳動(dòng)和整體模具設(shè)計(jì)。確定了旋壓機(jī)的主要參數(shù)，其中包括旋壓機(jī)壓力機(jī)最大行程，工件最大直徑，工件最大長(zhǎng)度，工件最大壁厚等。