旋压筒形件的残余应力的分析研究.docx

旋压筒形件的残余应力的分析研究
旋压筒形件的残余应力分析研究
摘要：旋压是一种常用的金属加工工艺，可以制造出具有复杂形状的筒形件。在旋压过程中，由于材料的塑性变形和内外圆周的摩擦，会导致筒形件产生残余应力。残余应力的存在对筒形件的性能和使用寿命有重要影响。本文通过分析旋压筒形件的残余应力的产生机制和影响因素，探讨了残余应力的分析方法和减轻措施。
1.引言
旋压是一种用于加工金属材料的成形工艺，其中最常见的应用是制造筒形件。旋压工艺的特点是通过旋转和压制金属片材使其产生塑性变形，从而获得所需的形状。然而，旋压过程中产生的残余应力会对筒形件的性能和可靠性产生影响，因此残余应力的分析研究具有重要意义。
2.残余应力的产生机制
旋压过程中，由于材料的塑性变形和内外圆周的摩擦力，会导致筒形件产生残余应力。具体而言，筒形件的内圆周受到的压应力较大，而外圆周则受到的拉应力较大。此外，在旋压过程中，材料的变形不均匀和内外圆周摩擦力的差异也会导致残余应力的产生。
3.残余应力的影响因素
残余应力的大小和分布受到多个因素的影响，包括旋压工艺参数、材料性能和筒形件的几何形状等。其中，旋压工艺参数包括旋压速度、旋压压力和旋压次数等，这些参数会影响材料的塑性变形和摩擦力。材料的性能也会对残余应力产生影响，例如材料的屈服强度和变形硬化指数。此外，筒形件的几何形状也会影响残余应力的分布，例如筒形件的壁厚和直径比。
4.残余应力的分析方法
为了分析旋压筒形件的残余应力，可以采用实验和数值模拟两种方法。实验方法可以通过应力测量技术来直接测量残余应力的大小和分布。常用的测量方法包括全场应力测量和切削法等。数值模拟方法则通过建立旋压过程的有限元模型来计算残余应力。这种方法具有计算速度快、成本低和试验过程的可控性等优点。
5.减轻残余应力的措施
为了减轻旋压筒形件的残余应力，可以采取多种措施。其中最常见的方法是控制旋压工艺参数，例如降低旋压速度和压力，以减小塑性变形和摩擦力。此外，也可以通过优化筒形件的几何形状来改善残余应力的分布，例如增加筒形件的壁厚和减小直径比。
6.结论
旋压筒形件残余应力的分析研究具有重要意义。通过分析残余应力的产生机制和影响因素，可以为旋压工艺的优化提供理论指导。同时，通过采用适当的减轻残余应力的措施，可以提高筒形件的性能和使用寿命。
参考文献：
[1]赵立正,彭华.旋压筒形件的残余应力分析[J].锻压技术,2009,34(1):84-87.
[2]段宏伟,郭海辉,刘庆,等.旋压罐盖残余应力及其影响因素[J].锻压技术,2016,41(6):81-85.
[3]周红兵,薛磊.残余应力对旋压筒形零件畸变的影响研究[J].机械制造,2018,58(6):73-77.