多道次拉旋及皮帶輪旋壓成形工藝的有限元模擬研究.pdf

1、旋壓成形可旋制整體無縫空心回轉體零件，具有變形條件好、產品性能優(yōu)、尺寸公差小、材料利用率高、產品類別廣泛等優(yōu)點，廣泛應用于兵器、航空、航天、民用等金屬精密加工技術領域。本文結合實際生產過程中遇到的問題，以多道次拉旋成形筒形件(臥機產品)和旋壓皮帶輪(立機產品)兩大系列產品為研究對象，基于有限元模擬技術，實現了產品工藝的改進和工藝參數的優(yōu)化，有效地提高了產品質量。 多道次拉旋成形工藝應用廣泛且比較成熟，但在產品調試過程中經常出現起

2、皺和拉裂等缺陷。實際生產中主要依靠技術人員的經驗不斷試旋，調整工藝參數來保證產品質量。本文首先采用ANSYS/LS-DYNA軟件建立了能實現毛坯自轉符合實際生產的多道次拉旋有限元模型，并對模擬結果進行了試驗驗證：再結合正交試驗、神經網絡和遺傳算法以壁厚減薄率為目標，對工藝參數進行優(yōu)化；最后利用優(yōu)化結果進行模擬，壁厚減薄率明顯下降，得到了滿意的效果。研究表明較大的進給速度、較小的入旋角、合理的旋輪直徑和圓角半徑有利于降低壁厚減薄率，保持工

3、件壁厚的均勻性。 多楔輪是目前生產中較難成形的一種旋壓皮帶輪，本文運用體積不變原理和剛性平移理論提出一種新的工藝方案。該方案采用旋壓翻邊取代拉深，實現了多楔輪側壁的單獨增厚；設計了基于剛性平移的新預旋輪，使最難成形的齒頂在預成形階段先成形好，終成形階段僅作剛性平移，在保證產品精度的同時，減小了成形階段的載荷，延長了成形輪使用壽命。為驗證新工藝的可行性，分別對多楔輪旋壓成形兩種工藝進行有限元模擬，提取應力應變場、速度場、行程與載荷