曲母线形薄壁零件旋压工艺研究

摘要

曲母线形薄壁零件是半锥角?不断变化的锥形零件，一般要求具有较高的形状和位置精度。旋压是制备曲母线形薄壁零件的主要工艺手段。零件半锥角变化范围和被加工材料的极限减薄率对应的极限半锥角是曲母线形薄壁零件旋压工艺设计的两个主要依据。当零件的半锥角变化范围超出了常温条件下材料极限减薄率对应的极限半锥角时，需要辅助普通旋压通过多道次剪切旋压实现曲母线形薄壁零件成形。
　　剪切旋压过程遵循体积不变原理和正弦变化规律。其对旋压坯料和工艺参数的约束条件极高。旋压坯料和工件的重复安装定位误差、旋压坯料的加工误差、狭窄的工艺参数调整范围、热处理变形是制造具有较高形位公差要求的薄壁曲母线形薄壁零件不可逾越的障碍。
　　本文通过广泛查阅国内外文献资料，从传统的曲母线形薄壁零件旋压成形方法研究入手，对产品形状位置精度控制技术、旋压坯料简化设计、复合旋压轨迹设计及工艺参数优化、产品组织性能分析等方面开展研究工作，提出采用加热旋压结合数控机加工艺成形具有较高形位尺寸精度要求的曲母线形薄壁零件的方法。该成形方法将旋压成形工艺定位于制坯功能，将数控机加作为外形面形状尺寸精度的保证措施，简化了旋压坯料设计。通过采取低于材料退火温度的加热措施提高了材料的塑性、降低变形抗力；采用双旋轮镜像复合旋压工艺改善了坯料成形时的受力状态；采用多道次首尾衔接良好的分段剪切旋压可以使坯料一次性紧密贴合于芯模外表面。多道次复合旋压轨迹的运用使传统意义上剪切旋压、普通旋压工艺的界限更加模糊，坯料能够在一个道次复合旋压成形过程中同时实现材料的减薄、改变毛坯形状并贴模以及校形等功能，提高了旋压成形精度和加工效率。经过试验验证，该方法对塑性良好材料的曲母线形薄壁零件研制具有重要的指导意义。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 曲母线形薄壁零件传统成形方法的缺陷

2.1 旋压基本方法及变形特点

2.2旋压成形性及影响因素分析

2.3 曲母线形薄壁零件工艺流程

2.4 曲母线形薄壁零件旋压坯料设计

2.5 热处理工艺选择

2.6 旋压工艺参数的选择

2.7 旋压成形结果

2.8 曲母线形薄壁零件制造误差影响因素分析

2.9 本章小结

第3章 曲母线形薄壁零件加热旋压复合成形方法

3.1 曲母线形薄壁零件加热旋压复合成形方法

3.2 分段剪切旋压受力分析及力学计算

3.3加热旋压复合方法必须解决的主要问题

3.4 本章小结

第4章 曲母线形薄壁零件成形实验及验证

4.1 加热旋压复合工艺实验方案

4.2 实验结果与分析

4.3旋压缺陷分析

4.4 验证性试验

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢

个人简历