特種旋壓成形技術(shù)

《21世紀(jì)先進(jìn)制造技術(shù)叢書(shū)》序 序 前言 主要符號(hào)表 第1章 緒論 1 1.1 旋壓技術(shù)的發(fā)展 1 1.2 旋壓技術(shù)的應(yīng)用 3 1.2.1 旋壓技術(shù)在汽車零件成形制造中的應(yīng)用 3 1.2.2 旋壓技術(shù)在民用產(chǎn)品制造中的應(yīng)用 6 1.2.3 旋壓技術(shù)在國(guó)防中的應(yīng)用 8 1.2.4 其他應(yīng)用 12 1.3 金屬旋壓成形中的創(chuàng)新與創(chuàng)造 12 1.3.1 三維非軸對(duì)稱件旋壓成形技術(shù) 13 1.3.2 非圓橫截面件旋壓成形技術(shù) 15 1.3.3 齒形件旋壓成形技術(shù) 16 1.4 旋壓成形技術(shù)的分類 19 1.4.1 傳統(tǒng)旋壓成形技術(shù)的分類 19 1.4.2 特種旋壓成形技術(shù)的分類 22 1.5 本章小結(jié) 24 參考文獻(xiàn) 25 第2章 旋壓成形基礎(chǔ)工藝及其原理 29 2.1 普通旋壓 29 2.1.1 工藝過(guò)程 29 2.1.2 工藝參數(shù) 30 2.2 剪切旋壓 60 2.2.1 工藝過(guò)程 60 2.2.2 工藝參數(shù) 62 2.2.3 柔性旋壓 70 2.3 流動(dòng)旋壓 73 2.3.1 工藝過(guò)程 73 2.3.2 工藝參數(shù) 74 2.3.3 錯(cuò)距旋壓 81 2.4 對(duì)輪旋壓 89 2.5 本章小結(jié) 96 參考文獻(xiàn) 97 第3章 無(wú)芯模縮徑旋壓成形技術(shù) 100 3.1 縮徑旋壓成形特點(diǎn) 100 3.2 彈塑性有限元基本理論及建模關(guān)鍵技術(shù) 102 3.2.1 旋壓成形數(shù)值模擬建模理論基礎(chǔ) 103 3.2.2 無(wú)芯?？s徑旋壓數(shù)值模擬關(guān)鍵技術(shù) 109 3.3 無(wú)芯模縮徑旋壓成形機(jī)理分析 118 3.3.1 成形機(jī)理分析 118 3.3.2 不同工藝參數(shù)對(duì)旋壓力的影響規(guī)律 121 3.3.3 不同工藝參數(shù)對(duì)旋壓件壁厚分布規(guī)律的影響 123 3.3.4 不同工藝參數(shù)對(duì)旋壓件外徑尺寸的影響 126 3.4 無(wú)芯模多道次縮徑旋壓模擬分析 127 3.4.1 往返程旋壓成形工藝特點(diǎn) 127 3.4.2 工件應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律 129 3.4.3 多道次旋壓成形質(zhì)量分析 132 3.5 試驗(yàn)研究 133 3.5.1 材料力學(xué)性能試驗(yàn)研究 133 3.5.2 單道次旋壓工藝試驗(yàn)研究 137 3.5.3 旋壓力的電測(cè)試驗(yàn)研究 139 3.5.4 多道次旋壓工藝試驗(yàn)研究 144 3.5.5 成形缺陷分析 146 3.6 本章小結(jié) 147 參考文獻(xiàn) 148 第4章 三維非軸對(duì)稱零件旋壓成形技術(shù) 151 4.1 三維非軸對(duì)稱管件縮徑旋壓成形方法 152 4.1.1 三維非軸對(duì)稱零件旋壓成形原理 153 4.1.2 HGPX-WSM型數(shù)控旋壓機(jī)床的研制 157 4.2 三維非軸對(duì)稱管件縮徑旋壓力的解析解 161 4.2.1 旋壓力求解常用的理論方法 162 4.2.2 主應(yīng)力法的基本假設(shè)和工件受力分析 163 4.2.3 旋壓力計(jì)算公式的推導(dǎo) 164 4.2.4 非軸對(duì)稱管件縮徑旋壓力的變化規(guī)律 169 4.3 非軸對(duì)稱管件縮徑旋壓三維數(shù)值模擬關(guān)鍵技術(shù) 173 4.4 非軸對(duì)稱管件單道次縮徑旋壓成形機(jī)理 179 4.4.1 單道次縮徑旋壓有限元模型的建立 179 4.4.2 單道次縮徑旋壓過(guò)程的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律 182 4.4.3 工藝參數(shù)對(duì)縮徑旋壓成形質(zhì)量的影響 189 4.4.4 三維非軸對(duì)稱管件縮徑旋壓力的有限元數(shù)值模擬 198 4.5 非軸對(duì)稱管件多道次縮徑旋壓成形機(jī)理 203 4.5.1 多道次縮徑旋壓有限元模型的建立 203 4.5.2 多道次縮徑旋壓過(guò)程的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律 206 4.5.3 旋壓道次對(duì)非軸對(duì)稱管件縮徑旋壓成形質(zhì)量的影響 211 4.6 三維非軸對(duì)稱管件縮徑旋壓的試驗(yàn)研究 213 4.6.1 非軸對(duì)稱單道次縮徑旋壓的試驗(yàn)研究 214 4.6.2 非軸對(duì)稱多道次縮徑旋壓的試驗(yàn)研究 217 4.6.3 三維非軸對(duì)稱管件縮徑旋壓力的試驗(yàn)研究 221 4.6.4 三維非軸對(duì)稱旋壓件顯微組織的變化 228 4.7 本章小結(jié) 231 參考文獻(xiàn) 232 第5章 非圓橫截面空心零件旋壓成形技術(shù) 235 5.1 非圓橫截面空心零件旋壓成形工藝 236 5.1.1 非圓橫截面件旋壓成形工藝及分類 236 5.1.2 變形難易程度分析 243 5.2 非圓橫截面件旋壓成形數(shù)值模擬關(guān)鍵技術(shù) 245 5.2.1 非圓截面件旋壓成形數(shù)值模擬模型 245 5.2.2 數(shù)值模擬運(yùn)算效率與精度對(duì)比研究 252 5.3 非圓橫截面件旋壓成形機(jī)理研究 254 5.3.1 不同類型橫截面空心零件旋壓成形機(jī)理研究 254 5.3.2 三邊形橫截面空心零件旋壓成形旋壓力變化規(guī)律 266 5.3.3 工藝參數(shù)對(duì)三直邊圓角形零件旋壓成形質(zhì)量的影響 272 5.4 三邊形零件旋壓成形試驗(yàn)研究 279 5.4.1 試驗(yàn)設(shè)備與靠模研制 279 5.4.2 三直邊圓角形零件旋壓成形試驗(yàn)研究 281 5.4.3 三邊圓弧形零件旋壓成形試驗(yàn)研究 289 5.5 本章小結(jié) 295 參考文獻(xiàn) 297 第6章 多楔帶輪旋壓成形技術(shù) 301 6.1 鈑制帶輪旋壓成形技術(shù)及工藝特點(diǎn) 302 6.1.1 帶輪制造方法 302 6.1.2 帶輪旋壓技術(shù) 304 6.1.3 多楔帶輪旋壓成形原理及工藝分析 307 6.2 多楔帶輪旋壓成形有限元實(shí)現(xiàn)方法及模型建立 316 6.2.1 多楔帶輪旋壓成形有限元建模關(guān)鍵技術(shù) 316 6.2.2 模型簡(jiǎn)化與假設(shè) 319 6.2.3 模擬分析模型 320 6.3 多楔帶輪旋壓成形數(shù)值模擬結(jié)果分析 321 6.3.1 預(yù)成形 321 6.3.2 腰鼓成形 327 6.3.3 增厚成形 331 6.3.4 預(yù)成齒 335 6.3.5 整形 341 6.4 試驗(yàn)成形裝置設(shè)計(jì)及調(diào)試 342 6.4.1 旋輪座設(shè)計(jì)方案 343 6.4.2 旋輪組結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 346 6.5 多楔帶輪旋壓工藝試驗(yàn)研究 350 6.5.1 試驗(yàn)條件 350 6.5.2 帶輪旋壓件成形質(zhì)量評(píng)價(jià) 364 6.5.3 多楔帶輪成形缺陷分析 366 6.6 本章小結(jié) 370 參考文獻(xiàn) 371 第7章 杯形薄壁內(nèi)齒輪件旋壓成形技術(shù) 374 7.1 內(nèi)齒輪加工成形方法及其比較 375 7.1.1 內(nèi)齒輪切削加工方法 377 7.1.2 內(nèi)齒輪塑性成形方法 378 7.1.3 內(nèi)齒輪常用加工及成形方法的比較 379 7.2 杯形薄壁內(nèi)齒輪旋壓成形方法研究 380 7.2.1 內(nèi)齒輪旋壓成形工藝的擬定 380 7.2.2 內(nèi)齒輪旋壓成形建模關(guān)鍵技術(shù) 381 7.2.3 內(nèi)齒旋壓成形方法的有限元分析 388 7.3 杯形薄壁內(nèi)齒旋壓成形機(jī)理研究 396 7.3.1 應(yīng)力應(yīng)變分布情況 396 7.3.2 材料變形特點(diǎn)及流動(dòng)規(guī)律分析 400 7.3.3 幾何參數(shù)和工藝參數(shù)對(duì)材料充填情況的影響 405 7.4 杯形薄壁內(nèi)齒輪旋壓的試驗(yàn)研究 415 7.4.1 試驗(yàn)條件 415 7.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果的驗(yàn)證 418 7.4.3 內(nèi)齒輪旋壓成形關(guān)鍵問(wèn)題討論 420 7.4.4 內(nèi)齒輪旋壓件顯微組織和硬度的變化 432 7.5 內(nèi)齒輪旋壓成形工藝的優(yōu)化 434 7.5.1 漸開(kāi)線內(nèi)齒輪成形的工藝優(yōu)化 435 7.5.2 漸開(kāi)線內(nèi)齒輪成形工藝參數(shù)的優(yōu)化 436 7.6 本章小結(jié) 442 參考文獻(xiàn) 444