超長薄壁筒形件同步旋轉(zhuǎn)模環(huán)旋壓成形參數(shù)與缺陷的控制研究.pdf

1、筒形件在航天、兵器、航空等領(lǐng)域是一類應(yīng)用十分廣泛的零件。對(duì)于8m以上的超長筒形件，傳統(tǒng)強(qiáng)力旋壓無法完成整體旋壓成形，分段成形后焊接，無法避免焊縫，產(chǎn)生焊接變形和局部縮徑。傳統(tǒng)強(qiáng)力旋壓僅在一端施加進(jìn)給比，在對(duì)超長筒形件旋壓時(shí)，由于超長筒體長度較長產(chǎn)生的自重較大，容易形成彎曲變形，無法達(dá)到圓度、直線度、直徑精度的要求。
　　針對(duì)上述強(qiáng)力旋壓存在的不足，本文采用了全新的旋壓成形技術(shù)-同步旋轉(zhuǎn)模環(huán)旋壓，在傳統(tǒng)的強(qiáng)力旋壓基礎(chǔ)上在旋壓件的一端

2、增加軸向推力，另一端施加自適應(yīng)的軸向拉力，兩端同時(shí)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)，工件在移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)過程中完成加工;這種方式使用長度很短的環(huán)狀芯模（長度在300～500mm間），完成大直徑、高精度、超長簡體（8m以上）的整體旋壓成形。同時(shí)，依靠張力作用保證產(chǎn)品的圓度、直線度等關(guān)鍵精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)旋壓。
　　本文基于有限元數(shù)值模擬軟件Simufact，對(duì)建模過程中的網(wǎng)格劃分、幾何建模及邊界條件等關(guān)鍵性問題進(jìn)行了分析，對(duì)模型進(jìn)行了合理的簡化和假設(shè)。簡單的描述

3、了旋壓成形有限元模擬相關(guān)的彈塑性有限元基本理論，包括增量方程、虛功方程以及有限元求解方程等。
　　分析了304固溶態(tài)不銹鋼筒形件同步旋轉(zhuǎn)模環(huán)旋壓成形過程中等效應(yīng)力應(yīng)變的分布，材料的流動(dòng)，三向旋壓力的分布情況以及成形過程中的缺陷進(jìn)行了研究，如起皺、鼓形、擴(kuò)徑。分析了模環(huán)的受力情況，了解了不同工藝參數(shù)對(duì)成形過程的影響，并確定了主要工藝參數(shù)的取值范圍，如芯模長度、進(jìn)給比、圓角半徑、成形角等。
　　采用正交試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)合的方法對(duì)