多道次轮毂旋压成形数值模拟技术及仿真研究

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1、分类号：ＴＧ３０６单位代码：１０１９０２０：研究生学号；２０１１０４０密级无硕女学位论文多道次轮穀旋压成形数值模拟技术及仿真研究－ＷｈｅｅＭｕｌｔｉＰａｓｓｌＳｉｎｎｒｍｉｎＮｕｍｅｒｃａｐｉｎｇＦｏｇｉｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｇｙ研究生姓名：张海峰专业：机械设计及理论指导教师姓名：田野指导教师职称；副教授２０巧年４月长春工业大学硕丄－学位论文摘要旋压成形技术是一种通过旋

2、轮边自转边挤压旋转工件使其发生金属塑性变形而使其成形为壁厚改变的管状类零件或者锥形弧形类的空也回转体零件的加工工艺，由于旋压成形工艺具有对工件的一次成形的特点，具有较好的降低材料成本、提高加工生产效率、很好的成形产品质量等优点。因而旋压成形技术正被广泛的应用开来，在汽车制造业、航空加工业Ｗ及军用装备等领域都有很好的发展。旋压成形是结合了挤压、锻造、拉深和滚压等材料成形工艺的技术特点，特征上表现为材料的局部连续塑性变形。旋压成形工艺主要分为单道次旋压成形和多道次旋压成形工艺，然而，相对于单道次旋压工艺

3、而言多道次旋压的成形机理更为复杂，其中旋轮进给轨迹和工艺参数在各道次间的相互影响对于多道次旋压的成形规律上、成形产品质量上和整体成形效率上都有着较大的影响。本文根据多道次旋压成形过程的特点，，及结合轮穀旋压成形的实际生产状况采用非线性功能强大的有限元分析软件ＡＢＡＱＵＳ的弹塑性有限元方法，首先对筒形件进行强力正反旋的仿真分析一，通过对正反旋成形后的的等效应力的分析得出般情况下正旋形式较好。之后主要研巧轮穀的旋压过程进行数值模拟，建立了符合实际的多道次车轮轮穀旋压的成形过程分析，系统地研究了多道次旋压

4、弹塑性有限元模拟中的连续加载、材料强化Ｗ及边界条件处理与网格划分等关键技术问题。ＷＡＢＡＱＵＳ一有限元软件为平台，研巧了旋轮进给率、减薄率和摩擦系数等重要参数下的工件第道次、第二道次Ｗ及整形道次中的等效应力极大值、等效应变极大值。得到旋压成形过程中各道次的应力应变分布情况，分析了应变区金属流动规律，为有效的制定成形工芝、优化提供了必要结果。通过对进给率，摩擦系数和减薄率等几个重要的工艺参数下的模拟结果的分析和１＾１应力应变和成形能量走势为主要判断依据，通过正交化处理得出不同参数对旋压成形的影响

5、大小化次方：旋轮进给率於摩擦系数口＞减薄率ｔ。然后再由神经网络和遗传算法进一步分析优化进给比、摩擦系数等条件对旋压成形质量的影响关系，得到最优的工艺参数组合。关键词：多道次旋压成形工艺参数数值模拟神经网络Ｉ长＃Ｉ了业大学硕：ｒ学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＭｅｔａｌｓｐｉｎｎｉｎｇｉｓａｋｉｎｄｏｆｍｅｔａｌｐｌａｓｔｉｃｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｍａｉｎｌｙｕｓｅ过ｔｒｏｔ－ｗａＢｅｃａｕｅｏｆｔｓｒｏｔｏｎｅｆｉｃｅｎｃｏ

6、ｐｄｕｃｅｈｏｌｌｏｗｈｉｎｌｌｒｅｖｏｌｖｉｎｇｐａｒｔ．ｓｉｈｉｇｈｐｄｕｃｉｉｙ，，ｏｏｄｒｏｄｕｃｔｕａｌｉｔｓｉｍｌｅｄｅｖｉｃｅａｎｄｈｉｈｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏｏｆｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｓｏｏｎｉｔｓｇｐｙ，ｑ，ｐｇｗｉｄｅｉｔＴｈｔｌａｌｅｄｔｏａｅｒｏｓａｃｅｃｉｖｉｌａｎｄｎａｉｏｎａｌｄｅｆｅ打ｓｅａｎｄｆｉｅｌｄ义ｅｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｐｐ，ｙｃｏｍｂｉｎｅｓｆｏｒｇｉ打ｇ，ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ，ｂｅｎｄｉｎｇ，ｄｒ

7、ａｗｉｎｇａｎｄｒｏｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌａｓｔｉｃｄｅｆｂｒｍａｔｉｏ打．Ｗｉ化ｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｌｏｗｃｏｓｔｈｉｈｅｆｉｃｉｅｎｃｏｏｄｐ，ｇ乂ｇｒｏｃｕａａｎｄｓｍｅｍｏｕｅｓｎｅｃｕ－加ｔｌｉｔｙｉｌｌｄｄｉｔ．Ｍｌｔｉａｓｓｓｉｎｎｉ打ｕｓｅｄａｓａｎａｄｖａｎｃｅｄｐｑｐｇｐｐｇ，ｍｅｃｈａｎ－ｌｐｌａｓｔｉｃｆｏｒｍｉｎ化ｃｈｎｏｌｏ．Ｈｏｗｅｖｅｒｆｂｒｍｉｎｉｓ

8、ｍｏｆｍｕｌｔｉａｓｓｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｇｇｙ，ｇｐｓｎｎｓｃｏｍｅｘａｎｄｅｓ－ｍｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｓｎｎｎｉｉｎｉｌｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｒｏｌｌｅｒｔｒａｃｅｈａｓａｎｉｏｒｔａｎｔｉｉｉｐｇｐ，ｐｐｐｇ仿ｒｍｉｎｌａｗｆｏｒｍ