盤形件局部加熱旋壓增厚成形工藝研究.pdf

1、構(gòu)建環(huán)境友好型，資源節(jié)約型工業(yè)生產(chǎn)體系是現(xiàn)代化制造業(yè)的發(fā)展方向，采用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)手段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)、性能、制造方法等優(yōu)化是其中的重要手段。針對(duì)汽車工業(yè)中常用的薄輻板厚輪緣盤形件，本文提出了局部加熱旋壓增厚成形新工藝。該工藝結(jié)合了旋轉(zhuǎn)式板鍛成形與局部加熱的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的沖壓或機(jī)加工成形方式相比，在確保產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和整體性能穩(wěn)定的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)盤形件的近凈成形，符合綠色制造的要求。
　　為了給該工藝過(guò)程中的熱輸入提供參考，本文建立了相應(yīng)

2、的火焰加熱高斯熱源運(yùn)動(dòng)控制及功率控制理論模型，并通過(guò)有限元和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式對(duì)成形過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行了分析?？傮w而言，局部加熱旋壓增厚成形過(guò)程可以被分為兩個(gè)階段，預(yù)熱階段和增厚階段，其中預(yù)熱階段火焰加熱區(qū)域保持在板料環(huán)形邊緣不變，且由于帶有環(huán)形軋槽旋輪的進(jìn)給，坯料在與軋槽傾斜表面接觸的過(guò)程中逐漸彎曲，主要發(fā)生彈性變形；隨后進(jìn)入增厚階段，旋輪繼續(xù)進(jìn)給，坯料邊緣被軋槽底部圓角擠壓，主要發(fā)生塑性變形，實(shí)現(xiàn)增厚，與此同時(shí)火焰也開(kāi)始沿徑向移動(dòng)，持續(xù)加

3、熱變形前沿。
　　有限元模擬結(jié)果表明，預(yù)熱階段對(duì)板料邊緣的加熱以及增厚階段對(duì)變形前沿的加熱使得坯料內(nèi)部形成梯度分布的溫度場(chǎng)，確保了變形區(qū)域材料塑性成形性能良好而非變形區(qū)域材料具備足夠剛性以支撐增厚過(guò)程的進(jìn)行。與冷旋增厚相比，局部加熱旋壓變形區(qū)域材料的應(yīng)力集中情況得到明顯改善，應(yīng)力場(chǎng)分布更為均勻，所需成形力小，有利于實(shí)現(xiàn)大尺寸圓板件穩(wěn)定的增厚成形。
　　具體到火焰加熱對(duì)成形質(zhì)量的影響而言，預(yù)熱階段合理的溫度場(chǎng)峰值應(yīng)不超過(guò)500