工艺和材料参数对多道次普旋成形影响规律的研究

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1、工艺和材料参数对多道次普旋成形影响规律的研究摘要.现代旋压技术是广泛应用于航空、航天、军工等金属精密加工技术领域的一种先进塑性成形工艺，己成为小批量、多品种回转型薄壁壳体零件的重要加工方法。了解和掌握工艺和材料参数对多道次普旋成形的影响规律是旋压技术研究和发展中迫切需要解决的关键问题。为此，本文基于弹塑性显式有限元平台ABAUQS/Explicit，研究分析了工艺和材料参数对多道次普旋成形的影响。主要的研究内容和结果如下:根据多道次普通旋压成形过程的特点，基于ABAQUS/Explicit平台建立了符合实际的多道次普旋三维有限元模型

2、，本模型不仅考虑了成形过程中材料强化、动态边界条件和局部加卸载等问题，而且同时考虑了摩擦问题，经试验验证，该模型是可靠的。这为研究工艺和材料参数对多道次普旋成形的影响奠定了基础。研究发现:在多道次普旋成形过程中，壁厚减薄最大处初始时位于芯模圆角处，随着变形过程的进行，逐渐转移到与旋轮接触处，且旋轮进给率对这两处壁厚减薄的影响不同:随着旋轮进给率的增大，芯模圆角处板料壁厚减薄增大，而与旋轮接触处壁厚减薄减小。采用所建立的多道次普旋三维有限元模型，基于ABAQUS/Explicit平台，研究获得了工艺参数对多道次普旋成形的影响规律:旋轮

3、进给率和旋轮圆角半径大，板料易起皱;板料厚度大，不易起皱，但壁厚减薄率大，因而成形精度不高。对材料性能参数对多道次普旋成形规律的研究表明:硬化指数大的材料适合于普旋成形:屈服强度大的材料易起皱:弹性模量大的材料易拉裂;这些结果可为多道次普旋成形过程中工艺参数和材料的选择及优化提供指导。关键词:弹塑性有限元，ABAQUS，多道次普旋，工艺参数，材料参数西北卜业人学1学硕扣学位论文AbstractModernspinningtechnology,anadvancedplasticformingprocesswidelyusedinaer

4、ospaceandmilitaryindustry,hasbecomeanimportantshapingmethodforflexiblemanufacturingofsmall-lotrotarythinshells.Toascertaintheprocessandmaterialparameter'sinfluencinglawtotheprocessofmulti-passconventionalspinningisakeyproblemurgentlytobesolvedforthedevelopmentofspinnin

5、gtechnology.So,inthisdissertation,theprocessandmaterialparameter'sinfluencinglawtotheprocessofmulti-passconventionalspinningisinvestigatedbasedontheElasto-plasticdynamicFEMundertheABAQUS/Explicitsoftwareenvironment.Abriefintroductiontotheprojectanditsmainresultsareasfo

6、llows:Accordingtotheformingfeatureofmulti-passconventionalspinningprocess,apractical3-DFEMmodelbasedonABAQUS/Explicitisestablished.Thedependabilityofthis3-DFEMmodelisvalidatedbymeansofcomparesimulationresultswithexperimentalresults,andthesimulationresultsagreewellwitht

7、heexperimentalresults.Anditprovidethefoundationofresearchontheprocessandmaterialparameter'sinfluencinglawtotheprocessofmulti-passconventional.Theresultsshow:intheprocessofmulti-passconventionalspinning,thethinnestplaceoftheblankliesintheplacecontactwithmandrelroundness

8、inthefirsttime,then,withtheformingprocess,transfertotheplacecontactwithpunch,andfeedratiohasareverseinfluenceonthem.B