锥形件强力旋压成形工艺参数的优化

文/张磊，李亨，李明，吴玉程·合肥工业大学材料学院

锥形件强力旋压成形工艺参数的优化

文/张磊，李亨，李明，吴玉程·合肥工业大学材料学院

基于ABAQUS/Explicit有限元平台，结合正交试验对锥形件进行了旋压成形数值模拟，分别分析了旋轮圆角半径r、旋轮进给比f、旋轮直径D以及主轴转速v这4个因素对壁厚比值、最大等效应力、应变3个目标函数的影响主次及规律。

张磊，硕士研究生，主要从事金属基复合材料（铝合金方面）、塑性成形有限元分析方面的研究。

旋压成形是将金属平板毛坯或预制毛坯卡紧在旋压机芯模上，由主轴转动带动芯模和坯料旋转，利用旋轮对坯料施加压力，产生连续、逐点的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心回转体零件的塑性加工方法。根据旋压成形前后坯料厚度的变化情况，旋压可以分为普通旋压和强力旋压。强力旋压是指成形前后坯料壁厚发生明显变化；其他情况则定义为普通旋压。目前，强力旋压成形依靠其高精度、省料、高生产效率等特点，已经在很多领域取得应用，比如航空、航天、汽车等。

旋压成形过程中对坯料产生影响的因素较多，通过多次试验对比得出最佳的工艺参数不太现实。目前很多学者采用有限元方法对实际过程进行模拟，该方法有助于研究旋压成形过程中各工艺参数对成形质量的影响规律。华中科技大学的黄亮等人基于ABAQUS/Explicit平台建立了符合实际的三维有限元模型，通过分析不同情况下旋压成形力、应力场和应变场的变化情况，获得了对旋压有一定指导意义的优化工艺参数。……