本文關鍵詞：85Cr18Mo2V進氣門電鐓和模鍛成形工藝研究

  更多相關文章： 電熱鐓粗 數(shù)值模擬 成形缺陷 工藝優(yōu)化

【摘要】：進氣門是柴油機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雜,電鐓過程涉及的參數(shù)多,各個參數(shù)之間相互制約、相互影響,控制不當,容易引起晶粒粗大、過熱、過燒、頭部折疊、歪斜、開裂等質量問題,這對后續(xù)的模鍛成形及氣門的使用性能都會產生嚴重的影響。本文采用理論分析、數(shù)值模擬和試驗研究相結合的方法,對85Cr18Mo2V進氣門的成形工藝進行研究。利用金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀對85Cr18Mo2V進氣門電鐓頭部開裂件進行金相組織、微觀形貌和能譜分析。結果發(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部擴展,發(fā)生了嚴重的沿晶腐蝕。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,有明顯的雜質元素偏聚現(xiàn)象。利用有限元模擬軟件Deform對進氣門的電鐓成形過程進行數(shù)值模擬。通過模擬進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力、等效應變和金屬流動的變化規(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,在此基礎上模擬了不同模鍛溫度、上模速度等工藝參數(shù)對氣門模鍛成形的影響。結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,氣門充型效果最好。為了驗證數(shù)值模擬的結果,本文采用優(yōu)化的工藝參數(shù),對85Cr18Mo2V棒料進行電鐓和模鍛成形,并對工件進行了解剖試驗,結果顯示,獲得的進氣門外形尺寸符合圖紙要求,表面無裂紋、折疊、過燒等缺陷,內部組織均勻,無微觀裂紋,與模擬的結果是一致的。本文得到的結論對優(yōu)化進氣門工藝參數(shù),提高進氣門制造質量具有指導性意義。
【關鍵詞】：電熱鐓粗 數(shù)值模擬 成形缺陷 工藝優(yōu)化
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 國內外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 電鐓技術研究現(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 研究內容19-22
• 第2章 電鐓技術研究22-30
• 2.1 電鐓成形工藝概述22-23
• 2.2 電鐓機工作原理23-24
• 2.3 進氣門電鐓成形過程分析24-25
• 2.4 進氣門成形模具設計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29-30
• 第3章 進氣門失效分析30-36
• 3.1 電鐓常見缺陷及分析30
• 3.2 進氣門材料的性能30-32
• 3.2.1 85Cr18Mo2V鋼的化學成分31
• 3.2.2 85Cr18Mo2V鋼的物理性能31
• 3.2.3 85Cr18Mo2V鋼的力學性能31-32
• 3.3 進氣門失效分析試驗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 試驗結果及分析33-35
• 3.4 本章小結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和基本方程37-38
• 4.2.1 基本假設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)設置39
• 4.3.3 模擬結果及分析39-41
• 4.3.4 工藝參數(shù)對電鐓成形質量的影響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)對模鍛成形質量的影響50-54
• 4.5 進氣門解剖試驗54-58
• 4.5.1 電鐓坯料解剖試驗分析54-56
• 4.5.2 模鍛氣門解剖試驗分析56-58
• 4.6 本章小結58-60
• 第5章 全文總結及展望60-62
• 5.1 總結60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻62-66
• 作者攻讀學位期間的科研成果66
• 攻讀學位期間參加項目66-67
• 致謝67

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

2 王鳳軍;;發(fā)動機可變進氣門相位的確定及優(yōu)化[J];內燃機;2009年06期

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5 徐s鉉，

本文編號：778153