尖頭劈楔劈擠矩形槽成形規(guī)律初步研究.pdf

1、槽作為機(jī)械零件常用的結(jié)構(gòu)，其加工方法除了切削外也可以塑性成形。2006年有文獻(xiàn)提出了一種命名為劈擠成形的塑性成形方法。本文首次以寬度為10mm的矩形槽劈擠成形為研究對象，借助數(shù)值模擬和物理模擬方法，研究了尖頭劈楔劈擠矩形槽的變形過程，初步歸納了其成形規(guī)律。論文的主要工作和取得的成果有如下幾個(gè)方面： (1)提出了尖頭劈楔劈擠矩形槽的研究方案，確定了以劈楔的劈分角(α)、劈入角(β)、槽深(δ)共3個(gè)因素，每因素取4水平數(shù)的正交試驗(yàn)

2、設(shè)計(jì)方案，采用正交表中的L16(45)進(jìn)行表頭設(shè)計(jì)。利用塑性成形有限元分析軟件DEFORM-3D，對正交試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬。根據(jù)模擬試驗(yàn)結(jié)果，利用極差分析的方式得到了各因素之間的主次關(guān)系為劈分角(α)→劈入角(β)→槽深(δ)，最優(yōu)參數(shù)為α1β1δi(即α1=60°β1=60°、δ1=11mm)，并畫出了影響趨勢圖。 (2)根據(jù)成形過程中金屬的流動(dòng)狀態(tài)，驗(yàn)證了尖頭劈楔劈擠矩形槽的過程可大致劃分為起始階段、穩(wěn)定變形階段和滑出階段。通

3、過進(jìn)一步的數(shù)值模擬試驗(yàn)，初步歸納了矩形槽劈擠成形變形的一些規(guī)律。槽側(cè)隆起高度隨槽深增大而增高，呈非線性變化；隆起部分的影響寬度隨槽深增大而增寬，基本呈線性關(guān)系；起始階段長度隨槽深增大而增長，基本呈線性關(guān)系；起始端塌角帶長度隨槽深的增大基本不發(fā)生變化；成形過程中變形所影響的最大深度隨槽深的增大而增大，基本呈線性關(guān)系。 (3)對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)?zāi)＞哌M(jìn)行了改制，利用鉛塊進(jìn)行了物理模擬試驗(yàn)，驗(yàn)證了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)值模擬結(jié)果。 (4)為直接