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旋压成形由于具有成形精度高、成本低以及材料利用率高等特点而广泛应用于金属成形领域。在传统意义上,旋压只能加工横截面为圆形的空心零件,但近年来,旋压技术的创新,突破了传统旋压技术的范畴,一些非圆横截面的空心零件也可以采用旋压技术加工。
论文研究课题来源于国家自然科学基金项目“非圆截面空心零件旋压成形方法及变形机理研究”(项目编号:50775076)。论文以三角形截面空心零件为研究对象,对其旋压成形工艺及变形特点进行了研究,为三角形截面空心零件旋压工艺参数的选择和非圆截面空心零件旋压机床的设计提供了依据。
本文在对有限元基本理论和三角形截面空心零件旋压工艺进行深入分析的基础上,运用有限元软件MSC.Marc,对锥形件单道次拉深旋压和三角形截面空心零件拉深旋压分别进行了数值模拟,通过对比分析二者之间的异同来揭示三角形截面空心零件旋压成形特点。重点研究了成形结束时锥形旋压件和三角形截面空心旋压件的应力应变分布规律,以及旋轮进给比和毛坯厚径比等工艺参数对工件壁厚减薄、回弹以及成形过程中的凸缘起伏度变化情况的影响规律。
在有限元数值模拟的基础上,本文进行了一系列工艺试验。试验包括:通过材料拉伸试验确定了板料SPCC的真实应力应变曲线和力学性能参数;进行了锥形件单道次拉深旋压工艺试验,并将试验结果与数值模拟结果进行了对比,验证了有限元分析模型的合理性;对三角形截面空心旋压件的成形缺陷进行了分析,初步探讨了工艺参数的选则原则。
综上所述,本文利用数值模拟与工艺试验相结合的方法,探索出了三角形截面空心零件旋压的成形理论,达到了理论指导实践、预防产品缺陷的目的。本文研究具有较高的理论意义和实践应用价值。