鉤舌作為鐵路貨車(chē)的重要牽引部件,其性能對(duì)貨車(chē)的運(yùn)載能力及安全性影響顯著。近年來(lái),隨著鐵路運(yùn)輸資源的日趨緊張,其發(fā)展重心逐漸轉(zhuǎn)向高速重載,對(duì)鉤舌零件生產(chǎn)技術(shù)及成形質(zhì)量的要求也隨之提高。傳統(tǒng)的鑄造以及開(kāi)式模鍛工藝已無(wú)法適應(yīng)這一發(fā)展需要,因此,探索復(fù)雜鉤舌零件成形的新方法具有重要意義�；陂]式模鍛的近凈成形工藝可以有效克服鉤舌傳統(tǒng)制造工藝中的諸多缺陷,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜零件的精密成形。但其工藝難度較高,亟需開(kāi)展系統(tǒng)的研究。本文以復(fù)雜鉤舌鍛件為研究重點(diǎn),制定了基于閉式模鍛的近凈鍛造方案,完成了預(yù)鍛件的初步設(shè)計(jì),并引入響應(yīng)面法對(duì)預(yù)鍛件形狀進(jìn)行了多重多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),解決了預(yù)成形設(shè)計(jì)這一關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜鍛件的近凈成形。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1.通過(guò)分析鉤舌零件結(jié)構(gòu)及其近凈成形的可行性,設(shè)計(jì)了終鍛件及其模具,制定了基于閉式模鍛的近凈鍛造工藝流程。對(duì)鉤舌預(yù)成形初步設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,給出了預(yù)鍛件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的確定方法及其形狀尺寸的設(shè)計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上,提出了基于終鍛件結(jié)構(gòu)特征與終鍛金屬流動(dòng)特點(diǎn)的初步預(yù)成形設(shè)計(jì)方法。2.給出25MnCrNiMoA的材料模型,基于初步預(yù)鍛件建立近凈鍛造成形鉤舌鍛件的有限元模...

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 鐵路鉤舌研究現(xiàn)狀及近凈鍛造成形
        1.2.1 鉤舌的用途
        1.2.2 鉤舌的傳統(tǒng)成形方式
        1.2.3 近凈鍛造成形的特點(diǎn)
    1.3 鍛造預(yù)成形的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鍛造預(yù)成形設(shè)計(jì)方法
        1.3.2 鍛造預(yù)成形優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及存在的問(wèn)題
    1.4 有限元模擬技術(shù)在鍛造領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.4.1 體積成形有限元技術(shù)
        1.4.2 有限元模擬技術(shù)在鍛造成形中的應(yīng)用
    1.5 選題目的及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 復(fù)雜鉤舌鍛件近凈成形工藝及其初步設(shè)計(jì)
    2.1 鉤舌零件近凈鍛造成形可行性分析
    2.2 近凈成形工藝
        2.2.1 鉤舌鍛件的近凈成形工藝方案
        2.2.2 鉤舌鍛件的終鍛模具
    2.3 預(yù)鍛件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與形狀設(shè)計(jì)
        2.3.1 預(yù)鍛件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的確定
        2.3.2 預(yù)鍛件形狀設(shè)計(jì)
    2.4 預(yù)鍛件尺寸的初步設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 終鍛過(guò)程數(shù)值模擬分析及近凈成形工藝參數(shù)確定
    3.1 塑性變形與溫度場(chǎng)分析的理論基礎(chǔ)
        3.1.1 剛粘塑性有限元基本理論
        3.1.2 塑性成形傳熱學(xué)基本理論
    3.2 數(shù)值模擬的有限元模型
        3.2.1 材料模型
        3.2.2 有限元模型
    3.3 終鍛過(guò)程的數(shù)值模擬研究
        3.3.1 成形缺陷分析
        3.3.2 成形載荷分析
        3.3.3 等效應(yīng)力與等效應(yīng)變
        3.3.4 鍛件損傷分析
        3.3.5 溫度場(chǎng)分析
    3.4 近凈成形工藝參數(shù)的選取
        3.4.1 金屬坯料初始預(yù)熱溫度的選取
        3.4.2 初始模具溫度的選取
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于響應(yīng)面法的預(yù)成形多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 設(shè)計(jì)變量的選擇
    4.2 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的建立
        4.2.1 基于鍛件填充完整性的目標(biāo)函數(shù)
        4.2.2 基于鍛件變形均勻性的目標(biāo)函數(shù)
        4.2.3 基于鍛件內(nèi)部損傷情況的目標(biāo)函數(shù)
    4.3 約束條件的確定
        4.3.1 基于形狀特征的邊界約束
        4.3.2 基于成形質(zhì)量的性能約束
    4.4 預(yù)成形優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
        4.4.1 基于鍛件填充能力的最優(yōu)化模型
        4.4.2 基于鍛件變形均勻性和鍛件損傷程度的最優(yōu)化模型
    4.5 響應(yīng)面算法與試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
        4.5.1 響應(yīng)面法建模及優(yōu)化流程
        4.5.2 中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
        4.5.3 響應(yīng)面精度與影響因素顯著性檢驗(yàn)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 預(yù)鍛件形狀的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 預(yù)鍛件形狀優(yōu)化流程
    5.2 基于鍛件填充完整性的預(yù)成形優(yōu)化
        5.2.1 中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.2.2 響應(yīng)面模型分析
        5.2.3 結(jié)果與優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.3 基于變形均勻性和損傷情況的預(yù)成形優(yōu)化
        5.3.1 中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.3.2 響應(yīng)面模型分析
        5.3.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
    5.4 本章小結(jié)
第6章 近凈成形試驗(yàn)與結(jié)果分析
    6.1 數(shù)值模擬驗(yàn)證及工藝試驗(yàn)
        6.1.1 近凈成形工藝的數(shù)值模擬驗(yàn)證
        6.1.2 成形工藝試驗(yàn)
    6.2 成形件的形狀測(cè)量與分析
        6.2.1 形狀數(shù)據(jù)的獲取
        6.2.2 基于測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的成形件逆向造型
    6.3 成形精度與誤差分析
        6.3.1 典型部位成形質(zhì)量分析
        6.3.2 整體成形質(zhì)量分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3843623