為了研究強(qiáng)力熱旋壓中不同工藝參數(shù)對成形精度的影響規(guī)律,改善熱旋件的成形質(zhì)量,選取減薄率、旋壓溫度、進(jìn)給比和芯軸預(yù)熱溫度為變量因子,外圓度誤差、壁厚偏差、直線度誤差和內(nèi)圓度誤差為評價指標(biāo),設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)。利用Simufact有限元仿真軟件對連桿襯套進(jìn)行了熱旋數(shù)值模擬,通過極差分析和灰色關(guān)聯(lián)法,得出了一致的影響規(guī)律和優(yōu)化參數(shù),并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:強(qiáng)力熱旋壓連桿襯套時,減薄率和進(jìn)給比是影響成形精度的主要因素,芯軸預(yù)熱溫度為次要因素,旋壓溫度對成形精度的影響最小;當(dāng)減薄率為25%、旋壓溫度為350℃、進(jìn)給比0.6 mm·r-1、芯軸預(yù)熱溫度為200℃時,熱旋件成形精度最高,成形質(zhì)量最好。 

【文章來源】：塑性工程學(xué)報(bào). 2020,27(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

三維有限元模型

網(wǎng)格劃分中只需要對毛坯進(jìn)行Ringmesh劃分，生成單元尺寸為2.0 mm的六面體網(wǎng)格，如圖2所示，共12960個六面體單元。最后利用Simufact自身功能驗(yàn)證仿真模型及設(shè)定參數(shù)無誤后啟動分析。2 結(jié)果分析與優(yōu)化

圖3a～圖3d直觀地反映了不同水平下的旋壓溫度、減薄率、進(jìn)給比和芯軸預(yù)熱溫度對4個評價指標(biāo)的影響:內(nèi)、外圓度誤差、壁厚偏差和直線度誤差都隨著減薄率的增大先增后減，隨著進(jìn)給比的增大先減后增且變化幅度大，而對于旋壓溫度和芯軸預(yù)熱溫度則沒有表現(xiàn)出一致的影響規(guī)律。4個指標(biāo)在不同芯軸預(yù)熱溫度下的差異較為顯著，且除壁厚偏差的其余3個指標(biāo)均在中水平的芯軸預(yù)熱溫度下達(dá)到最優(yōu)值;相比之下，旋壓溫度對工件成形精度的綜合影響較小，尤其是直線度誤差和內(nèi)圓度誤差，隨之變化較為平緩，而壁厚偏差則隨之先增后減。這是因?yàn)檫m宜的芯軸預(yù)熱溫度可以有效保護(hù)模具和工件，避免其溫差過大產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而影響成形精度;加熱旋壓降低了工件的變形抗力，提高了金屬材料的可塑性，利于加工。而壁厚偏差的較大幅度變化則是材料的軟化使得工件在厚度上不均勻變形導(dǎo)致的。綜合可得，旋壓溫度和芯軸預(yù)熱溫度對熱旋件成形精度的影響程度相對于進(jìn)給比和減薄率較小。為了得到更精準(zhǔn)的工藝參數(shù)，本文采用綜合平衡法對旋壓溫度、減薄率、進(jìn)給比及芯軸預(yù)熱溫度進(jìn)行優(yōu)化。通過將每個指標(biāo)都看作單一優(yōu)化指標(biāo)，最終得出能保證4個指標(biāo)都盡可能好的工藝參數(shù)組合。若外圓度誤差單指標(biāo)最優(yōu)時，優(yōu)化后的工藝參數(shù)為:減薄率25%、旋壓溫度350℃、進(jìn)給比0.6 mm·r-1和芯軸預(yù)熱溫度200℃;若壁厚偏差單指標(biāo)最優(yōu)時，優(yōu)化后的工藝參數(shù)為:減薄率25%、旋壓溫度350℃、進(jìn)給比0.6 mm·r-1和芯軸預(yù)熱溫度150℃;若直線度誤差單指標(biāo)最優(yōu)時，優(yōu)化后的工藝參數(shù)為:減薄率25%、旋壓溫度350℃、進(jìn)給比0.6 mm·r-1和芯軸預(yù)熱溫度200℃;若內(nèi)圓度誤差單指標(biāo)最優(yōu)時，優(yōu)化后的工藝參數(shù)為:減薄率25%、旋壓溫度450℃、進(jìn)給比0.6 mm·r-1和芯軸預(yù)熱溫度200℃。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2964765