变壁厚简形件辊挤成形数值模拟分析.pdf

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1、HotWorkingTechnology2014，Vo1．43，No．9变壁厚简形件辊挤成形数值模拟分析王宏伟，张宝红，李泽勇，杜九汪(1．中北大学材料科学与工程学院，山西太原030051；2．山西省集成精密成形工程中心，山西太原030051)摘要：筒形件的辊挤成形工艺是一种用小锻造设备成形变壁厚筒形锻件的塑性加工新技术。采用热力耦合刚塑性有限元软件Defom．3D对辊挤成形进行了数值模拟，分析了辊挤过程中辊轮受力的变化规律，研究了飞边的形成以及辊挤件口部形貌对成形质量的影响。结果能为筒形件辊挤成形工艺的制定提供参考。关键词：辊挤：变壁厚筒形件：数值模拟中图分类号：T

2、G376文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)09．0102—04NumericalSimulationofRollExtrudingFormingofCylinderswithVariationalWallThicknessWANGHongwei，ZHANGBaohon~，LIZeyong，DuJiuwang(1．InstituteofMaterialScienceandEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．EngineeringTechnologyResearchCente

3、rforIntegratedPrecisionFormingofShanxiProvince，Taiyuan030051，China)Abstract：Theformingprocessofcylindersrollextrudingprocessisanewplasticworkingtechnologyofthecylinderswithvariationalwallthicknessbysmallforgingpress．Therollextrudingformingprocesswassimulatedbyusingthe3Dthermal-mechanica

4、lcoupledrigid—plasticFEsoftwareDeform一3D．Variationofrollerforceinrollextrudingwasanalyzed．Theformationofburrandefectsofitsmouthshapeontheformingqualitywerestudied．Theresultscanprovidereferenceforestablishingtherollextrudingprocessofcylinders．Keywords：rollexlruding；cylinders、vitl1variati

5、onalwallthickness；numericalsimulation当前，变壁厚筒形件的加工工艺大体上有两种：2030l10190①冲压(或反挤压)+引伸+机械加工车削外形轮廓；②旋压成形工艺。然而，这两种加工工艺均存在0≤1llI圣¨詈J着明显的缺点与不足．前者存在壁厚差和不同轴度-e-"／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／,1大的问题，大量的后续机械加工导致产品材料利用到。。率偏低且成品周期过长；后者强力旋压设备成本偏高，单次压下量较小，生产效率不高。因此，研究开图1变壁厚筒体辊挤件图发一种针对变壁厚筒形件的先进加工工艺对于现阶Fig．1Thero

6、llerextrusionpartsdiagramofcylinderwithvariationalwallthickness段该类零件的试制与生产有着极为重要的意义。筒体零件辊挤成形工艺作为一种塑性加工新技目前，刚塑性有限元分析技术已日臻成熟，在金术，有效结合了辊锻与挤压两种塑性成形方法的优属塑性加工工艺及模具设计中的应用也Et益广泛。点，通过连续局部变形。能够实现变壁厚简体零件已经成为研究金属塑性成形技术的有力工具。由于(图1)通过塑性变形直接成形，同时用精密塑性成形辊挤成形过程中金属流动和变形规律还没有被完全代替后续大量的机械切削加工。从而实现复杂外形掌握，如果

7、通过有限元模拟，能够了解变壁厚筒形件厚壁筒体的高性能、高精度、高效率、低成本制造[1]。成形机理和掌握变形规律．进而对辊挤设备及工艺进行优化，将对变壁厚简形件辊挤成形技术的提高收稿日期：2013．07．26和发展具有重要意义【2]。基金项目：国防基础科研项目(A332011xxxx)；太原市科技计划项目(120164001)1辊挤成形工艺设计、作者简介：王宏伟(1986一)，男，山西沁源人，硕士，主要研究方向：金属精密辊挤成形是回转成形的一种，在变壁厚筒形件塑性成形及数值模拟：电话：l8234138685；E．mail：18234138685国139