大旋比V形带轮旋压三维成形仿真与验证

秦 飞 周 敏 王武荣 韦习成 唐季平 曹 进

(1.上海大学材料科学与工程学院, 上海 200444； 2.南通福乐达汽车配件有限公司, 江苏 南通 226000)

旋压是近代发展起来综合铸造、挤压、拉伸、弯曲、环轧和横轧等工艺特点的无切削加工的先进金属塑形成形工艺[1],也是一种通过旋转将力从点传递到线和面，并赋予力一定的方向，使加工过程中的金属件沿受力方向均匀变形的先进工艺。旋压成形工艺主要是利用金属材料的塑性变形和流动变形性能加工零件，采用旋压工艺生产V形带轮不仅可以避免机加工工艺所产生的缺陷和材料利用率低等问题，而且能保证加工件具有很高的强度和同轴度。

随着旋压工艺的广泛应用及旋压件形体的复杂化，数值模拟逐渐成为研究零件成形参数的主要手段。众多学者对旋压工艺开展了相关研究。Lossen等[2]提出了一种结合金属旋压和摩擦特性的新工艺用于加工管材，利用摩擦实现自感应生热对材料进行热处理，扩展了旋压时材料的成形极限。Jin等[3]提出了一种对圆盘状坯料边缘进行增厚的旋压加工工艺，并基于有限元模拟和正交试验，分析了成形过程中的主要缺陷和部分工艺参数对成形的影响。Ahmed等[4]提出了一种采用辊套和恒定间隙的毛坯保持器的新旋压工艺，解决了杯形件由于法兰起皱而导致的低成形性，抑制了变形起皱现象。Jin等[5]提出了用于加厚圆盘状边缘的五步旋压法，通过有限元模拟研究了圆盘状截面形状和流线分布，结果表明成形零件横截面的流线沿零件的形状分布。……