旋压引伸复合成形装置研究

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1、中北大学学位论文旋压引伸复合成形装置研究摘要我国大长径比弹体目前主要采用冲压一机加方式生产，所产工件由于壁厚差和不同轴度大，造成后续机加难、材料利用率低、生产成本高。本文在综合分析旋压和引伸成形工艺后，提出了集旋压引伸为一体的复合成形工艺，为大长径比弹体生产开辟新的道路。在确定装置原理后，结合实际，提出单次多道旋压、智能封闭式温控润滑冷却、惯性自旋压三种新工艺。并结合试验条件设计了专用于液压机的旋压引伸装置结构方案。借助结构优化平台，准确地预测装置中内箱体在多向受力情况下的应力分布，通过改变不同圆角尺寸，定量分析两

2、箱体啮合处圆角变化对箱体应力的影响，得出合适的圆角尺寸；结合旋轮工作的实际情况，模拟旋轮有冷却和无冷却环境下的温度场，通过比较得出旋轮热一机耦合环境下应力的分布规律。通过对冷却系统热一流动耦合模型的分析，模拟出机构启动和稳定运动情况下冷却液的温度场和流动特性，预测出涡旋，指导了冷却系统的结构优化。采用有限元数值模拟的方法，着重分析了旋压和引伸成形中金属等效应力、等效应变的分布情况，及变形区金属网格的变化；通过对引伸模弹性有限元的分析，模拟出引伸模在不同引伸速度下的振动波，归纳了振动规律及对加工精度的影响，由此优化设

3、计。在以上分析的基础上，设计了设备的二维图纸，借助虚拟样机技术，模拟了旋压引伸设备加工的整个过程。通过物理试验验证，达到了预期的效果。综上所述，在机械设计理论的基础上，结合材料力学、结构力学、动力学、流体力学、热力学等多种学科，成功的完成了旋压引伸装置的设计，提高了生产效率，大大节约了原材料，为弹体的规模化生产奠定了基础。关键词：旋压，引伸，流体分析，有限元模拟，耦合分析中北大学学位论文Theresearchonthespinning-drawingcompoundformingequipmentAbstractT

4、hemanufactureofheavylength-diametarrateshellmainlyadoptedpunching-machineprocessinginthecountryatpresent,duetothebigdifferenceinthewallthicknessandaxisdegree，theworkpieceneedmorefollow-upmachinecut，andthematerialutilizationratioandefficacywaslow．Aftertheextens

5、iveanalysesofspinninganddrawing,thepaperputforwardcompoundcraftofspinninganddrawing．Itopenupthenewmadforthemanufactureofheavylength-diametarrateshell．Aftermakingsuretheprincipleofequipment，weputforwardtheoncebutmultiplytracespinningforming,theintelligentizedcl

6、osetemperaturecontrollubricating‘coolingsystemandtheinertiaspinning-self,threenewcraftschemebasedonthereality．Andthroughthecompoundcraftanalysis,wedesignedthespinning-drawingequipmentschemespccianyforthehydraulicpressmachine．Bythesupportofstructuraloptimizatio

7、nplatform，weaccuratelyforecastthestressscattersofinnerboxwhenitWassufferedmulti-wayforces．ItquantitativelyanalyzedtheinfluenceontheboxstresswiththechangesofroundanOebetweenthetwoboxes，thengottherightroundangiedimension；Itsimulatedtemperaturescatterwhenwithorwi

8、thoutcooling．Throughthecomparison，itcametoaconclusionthathowthes仃essdistributeintheheat-enginecouplecondition．Withthehelpofheat—liquidcouplemodelanalysisinthecoolingsystem，theartic