雙輥夾持擴旋成形機理研究

《雙輥夾持擴旋成形機理研究》是依託西安交通大學，由張琦擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：雙輥夾持擴旋成形機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張琦
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

具有複雜曲面法蘭結構的薄壁迴轉體零件廣泛用於各種設備特別是風機中。該類零件傳統製造方法生產效率低、產品質量差、材料利用率低。為此本項目針對該類薄壁迴轉體零件提出採用雙輥主動夾持旋壓的近淨成形工藝方法，即雙輥夾持擴旋成形方法，它是一種新型、高柔性、高效率的無模旋壓成形技術，與普通的雙旋輪對稱布置的旋壓方法有本質不同。針對該旋壓工藝，建立出新的塑性成形理論並解決成形中關鍵技術已成為亟待解決的問題。項目研究內容包括：建立雙輥夾持擴旋成形過程的力學模型，揭示擴旋過程的力學行為並獲得相應的彈塑性變形理論計算公式；以ABAQUS為平台，解決雙輥夾持擴旋過程的有限元建模關鍵技術，開發出相應的模擬軟體，獲得工件擴旋過程的應力場、應變場及主要工藝參數對旋壓過程的影響，進一步給出工藝方案的確定原則以及旋輥合理的運動軌跡和旋壓道次。深入了解成形中各種缺陷的產生機理，提出相應的防止和控制措施。

結題摘要

隨著製造業的迅速發展，對一些具有複雜曲面法蘭結構的薄壁迴轉體零件如通風機的需求逐漸增加。傳統的加工方法工序複雜、生產效率低、材料利用率低、產品質量差，造成薄壁迴轉體零件本身的剛度低，外觀質量差、產品競爭力低。雙輥夾持旋壓成形方法是一種適合加工具有複雜曲面法蘭的薄壁迴轉體的近淨成形新工藝方法，該成形工藝工序簡單、加工效率高，可提高風機等薄壁迴轉體零件的整體質量和材料利用率。因此，本項目採用理論分析、有限元數值模擬和實驗研究相結合的方法，揭示了複雜曲面法蘭件的雙輥夾持旋壓成形機理，建立了相關的塑性成形理論，分析研究了主要工藝參數對雙輥夾持旋壓成形件成形質量與成形載荷的影響規律，獲得了合理的工藝參數，研製出了基於G-CNC6135型數控車床的交流伺服電機驅動的三軸聯動雙輥夾持旋壓成形計算機控制實驗裝置，並進行了大量的實驗研究工作。