大模數(shù)花鍵冷敲成形質(zhì)量研究
本文關(guān)鍵詞:大模數(shù)花鍵冷敲成形質(zhì)量研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:花鍵冷敲是一種精密冷體積成形工藝。這種精加工方式利用工件兩側(cè)高速旋轉(zhuǎn)且對(duì)稱的一對(duì)打輪對(duì)金屬材料產(chǎn)生動(dòng)態(tài)瞬時(shí)沖擊,以使金屬材料發(fā)生塑性變形,變形部分金屬沿打輪漸開線花鍵外廓流動(dòng),最終完成零件的成形成性。作為對(duì)以往花鍵加工工藝的補(bǔ)充,該工藝具有成形質(zhì)量高,生產(chǎn)效率高,且節(jié)約原材料等諸多優(yōu)勢(shì),為花鍵生產(chǎn)開辟了一條新的路徑。冷敲技術(shù)雖然已發(fā)展多年,但國內(nèi)關(guān)于冷敲技術(shù)的研究仍然不足,尤其對(duì)冷敲花鍵的成形質(zhì)量研究甚少,在這種背景下,本文從冷敲花鍵工藝的成形特點(diǎn)為切入點(diǎn),對(duì)冷敲工藝加工的花鍵成形質(zhì)量進(jìn)行研究。通過對(duì)冷敲過程的分析,闡述了在冷敲工藝中,高速?zèng)_擊、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)的高速塑性成形工藝的特點(diǎn),分析了在這種高應(yīng)變率的變形情況中會(huì)出現(xiàn)的不同于準(zhǔn)靜態(tài)的材料行為方式以及其對(duì)金屬變形規(guī)律及成形質(zhì)量的影響。在ABAQUS/Explicit模塊中對(duì)間歇分度冷敲成形過程進(jìn)行了模擬,解釋了應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律極其原因,采用軸向質(zhì)點(diǎn)在徑向方向的位移量對(duì)花鍵不同部位的成形質(zhì)量進(jìn)行了探討。為了進(jìn)一步驗(yàn)證冷敲花鍵的成形質(zhì)量,對(duì)冷敲花鍵進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,定量給出了冷敲花鍵表面粗糙度及硬度分布規(guī)律,并結(jié)合模擬分析了產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因,通過對(duì)微觀組織觀察,得出冷敲過程中變形金屬的流動(dòng)規(guī)律。冷敲工藝涉及打輪的間歇旋轉(zhuǎn)和連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此冷敲工藝有兩種不同的分度方式,以打輪接觸工件時(shí),工件是否旋轉(zhuǎn)來定義不同的分度方式。其中連續(xù)分度時(shí),工件保持勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在打輪打擊工件時(shí)與工件之間產(chǎn)生了干涉現(xiàn)象,本文對(duì)干涉現(xiàn)象進(jìn)行了深入研究,闡述了干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的原因以及打輪安裝傾角的計(jì)算方法,并結(jié)合模擬對(duì)不同安裝角度對(duì)花鍵成形質(zhì)量的影響進(jìn)行了深入探討,得出了不同安裝角度對(duì)成形質(zhì)量的影響方式及規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】:冷敲工藝 花鍵 硬度 粗糙度 安裝角
【學(xué)位授予單位】:太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH131.4
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-18
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)10-16
- 1.2.1 花鍵切削加工工藝現(xiàn)狀10-12
- 1.2.2 花鍵冷體積成形工藝12-14
- 1.2.3 花鍵冷敲工藝發(fā)展概況14-16
- 1.3 課題研究?jī)?nèi)容16-18
- 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容16-18
- 1.3.2 技術(shù)路線18
- 第二章 花鍵冷敲基礎(chǔ)理論研究18-28
- 2.1 金屬塑性變形基本理論18-22
- 2.1.1 應(yīng)變速率對(duì)冷塑性變形的影響18-19
- 2.1.2 摩擦對(duì)金屬塑性變形的影響19-20
- 2.1.3 金屬塑性變形屈服準(zhǔn)則20-22
- 2.2 花鍵冷敲變形特點(diǎn)22-25
- 2.2.1 慣性效應(yīng)22-23
- 2.2.2 應(yīng)變率效應(yīng)23-24
- 2.2.3 絕熱效應(yīng)24-25
- 2.2.4 應(yīng)力波傳播效應(yīng)25
- 2.3 分度方式25-26
- 2.4 本章小結(jié)26-28
- 第三章 花鍵冷敲成形規(guī)律仿真模擬研究28-48
- 3.1abaqus有限元模擬軟件介紹28-31
- 3.1.1 顯式動(dòng)態(tài)分析的有限元方法28-29
- 3.1.2 顯式方法的條件穩(wěn)定性29-30
- 3.1.3 能量平衡30-31
- 3.2 花鍵冷敲模型的建立31-36
- 3.2.1 三維建模31-32
- 3.2.2 模擬參數(shù)設(shè)置32-36
- 3.3 花鍵冷敲有限元模擬結(jié)果分析36-47
- 3.3.1 冷敲變形過程36-37
- 3.3.2 冷敲過程應(yīng)力分布規(guī)律37-40
- 3.3.3 冷敲過程中應(yīng)變分布規(guī)律40-41
- 3.3.4 冷打過程中齒形成形質(zhì)量分析41-47
- 3.4 本章小結(jié)47-48
- 第四章 花鍵冷敲成形質(zhì)量實(shí)驗(yàn)研究48-55
- 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸O(shè)備介紹48-49
- 4.2 材料與工藝參數(shù)49-50
- 4.2.1 材料參數(shù)49-50
- 4.2.2 試樣制備50
- 4.3 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果分析50-54
- 4.3.1 粗糙度測(cè)定及結(jié)果分析50-51
- 4.3.2 硬度測(cè)定及結(jié)果分析51-53
- 4.3.3 金相觀察及結(jié)果分析53-54
- 4.4 本章小結(jié)54-55
- 第五章 分度方式對(duì)花鍵冷敲成形質(zhì)量影響模擬研究55-67
- 5.1 連續(xù)分度干涉現(xiàn)象理論分析55
- 5.2 連續(xù)分度方式下打輪安裝角的計(jì)算方法55-56
- 5.3 連續(xù)分度方式有限元模型建立56-58
- 5.4 模擬結(jié)果分析58-66
- 5.4.1 不同分度方式對(duì)應(yīng)力傳播的影響58-59
- 5.4.2 分度方式對(duì)齒形成形質(zhì)量的影響59-60
- 5.4.3 打輪安裝角度對(duì)成形質(zhì)量影響60-66
- 5.5 本章小結(jié)66-67
- 第六章 結(jié)論與展望67-69
- 6.1 結(jié)論67
- 6.2 展望67-69
- 參考文獻(xiàn)69-72
- 致謝72-73
- 攻讀學(xué)位期間參加的項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄73-74
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本文關(guān)鍵詞:大模數(shù)花鍵冷敲成形質(zhì)量研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):486151
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