制造技術(shù)與機(jī)床：橢圓薄壁件的旋壓成形方法研究
2023-09-21【作 者】王佰超;朱晶玉;張澧桐;劉育良;王鑫
【前 言】
非圓橫截面薄壁零件是指零件表面輪廓至中心距離是變化的薄壁零件，其中最典型的為橢圓形截面薄壁類零件，其廣泛應(yīng)用在車輛、航空航天和能源設(shè)備等領(lǐng)域，例如汽車消聲器、液壓灌體等設(shè)備。傳統(tǒng)橢圓形截面薄壁類零件的沖壓成形和內(nèi)高壓成形方法雖然保證了零件的整體力學(xué)性能，但是需要模具，工藝復(fù)雜，成本高; 而焊接成型方法則是精度低，整體力學(xué)性能較差。相對(duì)的旋壓成形雖然具有加工精度高、機(jī)械性能好及材料利用率高等優(yōu)點(diǎn)，但是當(dāng)前成熟的工藝方法及設(shè)備主要以加工截面為圓形的零件為主，因此近年來旋壓的主要研究方向是針對(duì)復(fù)雜化的幾何形狀截面零件成型 方向的發(fā)展。
針對(duì)當(dāng)前橢圓形截面零件成形原理所存在的缺點(diǎn)，文章提出一種新的橢圓形截面薄壁零件旋壓成形方法，并運(yùn)用解析法研究旋壓過程中橢圓形截面零件與旋輪運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，該方法基于機(jī)械擺動(dòng)導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)原理不僅可以得出精確的旋輪運(yùn)動(dòng)軌跡，又無需采用靠模方式驅(qū)動(dòng)旋輪，進(jìn)而能避免其相應(yīng)缺點(diǎn)。同時(shí)采用MATLAB 軟件對(duì)該計(jì)算方法得到的旋輪運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，通過仿真分析輪盤尺寸對(duì)旋壓過程的影響，為橢圓形截面零件的旋壓成形的優(yōu)化提供參考。
【結(jié) 語】
(1) 基于機(jī)械擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理，提出了一種新的非圓旋壓成形方法，對(duì)橢圓形截面薄壁零件旋壓過程中旋輪的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了研究，得到了旋輪運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算方法，并完成計(jì)算。
(2) 采用數(shù)值仿真方法對(duì)該計(jì)算方法進(jìn)行仿真分析，通過仿真分析了輪盤尺寸對(duì)旋壓過程中速度波動(dòng)以及周向進(jìn)給的影響。最終得出如下結(jié)論: 對(duì)于橢圓形截面零件，在預(yù)成形零件尺寸及其他參數(shù)一定的情況下，為降低加工過程中輪盤的角速度波動(dòng)，減小旋輪對(duì)零件的周向進(jìn)給量、保證成形質(zhì)量，輪盤長(zhǎng)度ι1的取值應(yīng)盡量接近其下限值 ι’ 1。
以下為正文：
