本文關(guān)鍵詞：85Cr18Mo2V進(jìn)氣門電鐓和模鍛成形工藝研究

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【摘要】：進(jìn)氣門是柴油機(jī)交換氣體與密封燃燒室的重要零部件,其電鐓加模鍛的成形工藝非常復(fù)雜,電鐓過程涉及的參數(shù)多,各個(gè)參數(shù)之間相互制約、相互影響,控制不當(dāng),容易引起晶粒粗大、過熱、過燒、頭部折疊、歪斜、開裂等質(zhì)量問題,這對(duì)后續(xù)的模鍛成形及氣門的使用性能都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。本文采用理論分析、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對(duì)85Cr18Mo2V進(jìn)氣門的成形工藝進(jìn)行研究。利用金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀對(duì)85Cr18Mo2V進(jìn)氣門電鐓頭部開裂件進(jìn)行金相組織、微觀形貌和能譜分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),電鐓后坯料端部的晶粒組織粗大不均勻,晶界有熔化、過燒現(xiàn)象,裂紋從坯料表面沿著晶界向內(nèi)部擴(kuò)展,發(fā)生了嚴(yán)重的沿晶腐蝕。能譜分析發(fā)現(xiàn)材料晶界上存在大量含Ca和Al的夾雜物,有明顯的雜質(zhì)元素偏聚現(xiàn)象。利用有限元模擬軟件Deform對(duì)進(jìn)氣門的電鐓成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬。通過模擬進(jìn)氣門在不同的鐓粗速度、加熱溫度等工藝參數(shù)下電鐓過程中等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和金屬流動(dòng)的變化規(guī)律,獲得優(yōu)化的電鐓工藝參數(shù)為:鐓粗缸速度V1=18 mm/s,砧子速度V2=2 mm/s,初始間距a=20 mm,加熱溫度T=1100℃。采用優(yōu)化的電鐓工藝參數(shù),獲得了成形良好的電鐓坯料,在此基礎(chǔ)上模擬了不同模鍛溫度、上模速度等工藝參數(shù)對(duì)氣門模鍛成形的影響。結(jié)果顯示在模鍛溫度為1150℃,上模速度為50mm/s,砧子和模具的溫度為350℃,摩擦系數(shù)為0.2時(shí),氣門充型效果最好。為了驗(yàn)證數(shù)值模擬的結(jié)果,本文采用優(yōu)化的工藝參數(shù),對(duì)85Cr18Mo2V棒料進(jìn)行電鐓和模鍛成形,并對(duì)工件進(jìn)行了解剖試驗(yàn),結(jié)果顯示,獲得的進(jìn)氣門外形尺寸符合圖紙要求,表面無裂紋、折疊、過燒等缺陷,內(nèi)部組織均勻,無微觀裂紋,與模擬的結(jié)果是一致的。本文得到的結(jié)論對(duì)優(yōu)化進(jìn)氣門工藝參數(shù),提高進(jìn)氣門制造質(zhì)量具有指導(dǎo)性意義。
【關(guān)鍵詞】：電熱鐓粗 數(shù)值模擬 成形缺陷 工藝優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK426
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 研究的背景、目的及意義12-13
• 1.1.1 研究背景12
• 1.1.2 研究目的12-13
• 1.1.3 研究意義13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 電鐓技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 有限元法研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3 研究方案19-22
• 1.3.1 課題來源19
• 1.3.2 研究內(nèi)容19-22
• 第2章 電鐓技術(shù)研究22-30
• 2.1 電鐓成形工藝概述22-23
• 2.2 電鐓機(jī)工作原理23-24
• 2.3 進(jìn)氣門電鐓成形過程分析24-25
• 2.4 進(jìn)氣門成形模具設(shè)計(jì)25-27
• 2.5 電鐓工藝參數(shù)分析27-29
• 2.5.1 電鐓速度27
• 2.5.2 電鐓加熱溫度與頂鍛力27-28
• 2.5.3 電鐓初始間距28
• 2.5.4 加熱電流28-29
• 2.5.5 夾緊力29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 進(jìn)氣門失效分析30-36
• 3.1 電鐓常見缺陷及分析30
• 3.2 進(jìn)氣門材料的性能30-32
• 3.2.1 85Cr18Mo2V鋼的化學(xué)成分31
• 3.2.2 85Cr18Mo2V鋼的物理性能31
• 3.2.3 85Cr18Mo2V鋼的力學(xué)性能31-32
• 3.3 進(jìn)氣門失效分析試驗(yàn)32-35
• 3.3.1 失效樣品來源32
• 3.3.2 金相樣品制備32
• 3.3.3 掃描電鏡、能譜樣品制備32-33
• 3.3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 電鐓和模鍛成形數(shù)值模擬36-60
• 4.1 Deform軟件介紹36-37
• 4.2 模擬過程的基本假設(shè)和基本方程37-38
• 4.2.1 基本假設(shè)37
• 4.2.2 基本方程37-38
• 4.3 電鐓成形數(shù)值模擬38-49
• 4.3.1 邊界條件38-39
• 4.3.2 工藝參數(shù)設(shè)置39
• 4.3.3 模擬結(jié)果及分析39-41
• 4.3.4 工藝參數(shù)對(duì)電鐓成形質(zhì)量的影響41-49
• 4.4 模鍛成形數(shù)值模擬49-54
• 4.4.1 邊界條件49-50
• 4.4.2 工藝參數(shù)對(duì)模鍛成形質(zhì)量的影響50-54
• 4.5 進(jìn)氣門解剖試驗(yàn)54-58
• 4.5.1 電鐓坯料解剖試驗(yàn)分析54-56
• 4.5.2 模鍛氣門解剖試驗(yàn)分析56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 第5章 全文總結(jié)及展望60-62
• 5.1 總結(jié)60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 作者攻讀學(xué)位期間的科研成果66
• 攻讀學(xué)位期間參加項(xiàng)目66-67
• 致謝67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王錦俞;大眾車進(jìn)氣門發(fā)卡的排除和體會(huì)[J];汽車維修與保養(yǎng);2004年01期

2 王鳳軍;;發(fā)動(dòng)機(jī)可變進(jìn)氣門相位的確定及優(yōu)化[J];內(nèi)燃機(jī);2009年06期

3 楊俊孟;;四沖程非增壓的車用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門和進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)[J];國外汽車;1976年03期

4 劉瑞林,劉巽俊,尹程秋,康展權(quán),王一光,吳榮山,馬楓;發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門出口穩(wěn)態(tài)流動(dòng)特性的試驗(yàn)研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);1993年01期

5 徐s鉉，

本文編號(hào)：778153