大型厚壁封头旋压成型的数值模拟与工艺分析

摘要

由于影响大型封头壳体多道次旋压成形完成过程的影响因素有很多,而且制作工艺相对复杂,假如利用传统的制作方法进行之多就会出现很多的问题,无法更好的处理实际情况中出现的问题。在这个制作工艺中,假如利用之前的试验手段将不会达到预期的效果,之前的经验已经无法满足当下这种制作工艺的要求,而且在节约成本的问题上也是消极的,制作工艺的周期将会大大的增加,随着科技的发展和进步,航空航天业迅速的发展起来,伴随而来的新型材料也增加了行业的负担,高额的制作费以及昂贵的零件普遍存在,这种情况就导致了这个问题更加的突显出来。
　　实际操作的过程中要想高质量的完成制作工艺就要积极的改进生产技术,进而最大限度的实现对大型封头壳体多道次旋压的成形,充分的提高成形过程中效率,因此,为了改变这种生产现状,改善生产工艺,就要充分的利用新技术以及有效可行的手段,详细研究各个参数对于大型封头壳体多道次旋压成形的不同影响,其中包括了不同旋轮安装角、旋轮圆角半径和摩擦系数等的影响,在这个影响的研究过程中,还包括了坯料变形等的影响,进而最大限度的为工艺参数的制定提供理论基础。
　　在以上叙述的模型基础之上,可以依据成形过程中的各项参数来得出结论,进而得到大型厚壁封头多道次旋压成形过程中的一般规律,而且这个模型中还对成形过程中的应力应变以及壁厚的特征做了详细的研究,从而得出的结论特征:成形过程中应力应变的极值呈现的持续增长的趋势,而且最大值分布在成形区。
　　在这个制作工艺中,假如产生回弹效果,就会对应力分布产生很大的影响,而对应变和壁厚的分布会有轻微的影响。紧接着研究的就是各种工艺制作过程中对于成形的影响,继而得出影响的规律,其中包括旋轮进给比、摩擦系数、旋轮安装角等,系统的研究了这三个工艺对于应力应变、壁厚以及直径差的影响。研究的结果得出了影响规律:伴随着摩擦力的增加,直径差也越来越大,而会很大程度的改善工件壁厚,促使其更加的均匀;旋轮进给比不断增大就会导致壁厚分布变得不均匀;旋轮安装角会对工件直径差产生很大的影响,但是对于应变和壁厚的影响却不会很大。
　　论文最后在以上研究的基础之上对大型厚壁封头第二、三道次旋压成形进行了研究,充分的揭示了其中的影响规律。在研究得出的数据的基础之上得出了结论:旋轮进给比不断增大就会导致壁厚差的极大值不断减小,因此直径差就会呈现先增大后减小的趋势。摩擦系数逐渐增大不会对壁厚的极大值产生太大的影响,而壁厚的极小值会呈现先增大后减小的趋势,从而导致了壁厚差的极大值呈现先减小后增大的趋势。以上的研究结果可以为以后的相关研究提供一定的理论基础。

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1 文章综述

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3大型厚壁封头在国内外的研究动态及发展趋势

1.4旋压成形技术的应用及介绍

1.5本课题研究的主要内容

2 大型厚壁封头旋压成形的数值模拟的理论基础

2.1引言

2.2强力旋压的理论基础

2.3弹塑性有限元法基础

2.4动态显示算法基础

2.5本章小结

3大型厚壁封头旋压三维有限元模型的建立

3.1引言

3.2ABAQUS软件简介

3.3研究对象的方案分析

3.4大型厚壁封头多道次旋压三维有限元模型的建立

3.5本章小结

4大型厚壁封头多道次旋压成型过程分析

4.1引言

4.2模拟过程及其结果分析

4.3本章小结

5工艺参数对大型厚壁封头多道次旋压成形过程的影响

5.1引言

5.2分析方案的确定和模拟条件

5.3工艺参数对第一道次旋压成形过程的影响

5.4工艺参数对第二、三道次旋压成形过程的影响

5.5本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢