發(fā)布時間：2020-09-01 19:01

　　 鋁絲切丸和鋁合金絲切丸統(tǒng)稱鋁丸,鋅絲切丸和鋅合金絲切丸統(tǒng)稱鋅丸,它們作為鋁、鋅、鎂及其合金的鑄件、壓鑄件、鍛件及型材的拋噴丸表面清理用金屬磨料,在汽車、摩托車、高鐵、航空、儀器儀表、五金等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。拋噴丸清理用鋁丸鋅丸可以有效的清除工件表面的氧化皮、粘砂、毛刺及雜物,為工件的后續(xù)鈍化、涂裝、電鍍和防銹處理提供高質(zhì)量表面。本論文主要研究了鋁丸和鋅丸的性能、拋射清理、磨損失效過程及拋噴丸清理有限元模擬。性能研究方面,使用歐文壽命試驗(yàn)機(jī)測定彈丸的歐文壽命;測定不同拋射循環(huán)次數(shù)后鋁絲切丸、鋁合金絲切丸的顯微硬度以表征其加工硬化特征;觀察鋁丸和鋅丸金相顯微組織,分析其變化規(guī)律。拋射清理研究方面,使用歐文壽命試驗(yàn)機(jī)模擬拋噴丸設(shè)備工作過程對鋁板、鋁合金板進(jìn)行拋射清理,研究鋁丸和鋅丸在相同質(zhì)量、相同體積條件下拋射清理達(dá)到98%覆蓋率時的清理效率和表面粗糙度,使用光學(xué)輪廓儀觀察清理后的表面輪廓,對鋁丸和鋅丸的拋射清理效果進(jìn)行對比。磨損失效過程研究方面,測定不同拋射循環(huán)次數(shù)和彈丸剩余量的關(guān)系,用掃描儀掃描磨損失效過程中的彈丸形貌,用掃描電子顯微鏡觀察磨損失效后的彈丸形貌,分析討論其磨損規(guī)律和失效形式。拋噴丸清理有限元模擬研究方面,使用ABAQUES有限元軟件,建立有限元模型和模擬粗糙度算法,將模擬值與實(shí)驗(yàn)值對比驗(yàn)證模型和算法的正確性,并模擬出不同拋射速度下的表面粗糙度,表征其變化規(guī)律。結(jié)果表明:性能方面,鋁絲切丸、鋁合金絲切丸在不斷的沖擊循環(huán)過程中發(fā)生塑性變形晶粒不斷細(xì)化,位錯密度持續(xù)增加,產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象,硬度有所增大,金相組織為拉拔后的流線形和破碎的晶粒;鋅絲切丸、鋅合金絲切丸因再結(jié)晶溫度低,在生產(chǎn)、拋打過程中發(fā)生再結(jié)晶,沒有加工硬化特征,金相組織為等軸狀晶粒;鋁絲切丸、鋁合金絲切丸的歐文壽命遠(yuǎn)大于鋅絲切丸、鋅合金絲切丸的歐文壽命。拋射清理方面,在相同質(zhì)量和相同體積條件下,鋁絲切丸、鋁合金絲切丸拋射清理效率都高于鋅絲切丸、鋅合金絲切丸,拋射表面粗糙度都小于鋅絲切丸、鋅合金絲切丸;四種彈丸隨粒度的增大,清理效率逐漸降低,清理表面粗糙度逐漸變大;鋁絲切丸、鋁合金絲切丸的成本因數(shù)遠(yuǎn)小于鋅絲切丸、鋅合金絲切丸的成本因數(shù)。磨損失效過程方面,磨損過程可分為鈍化磨圓、穩(wěn)定磨損和劇烈磨損三個階段,在鈍化磨圓階段,彈丸形貌由圓柱體變?yōu)轭惽蝮w;在穩(wěn)定磨損階段,彈丸形狀大小基本沒變化,鋁絲切丸、鋁合金絲切丸的該階段遠(yuǎn)長于鋅絲切丸、鋅合金絲切丸;在劇烈磨損階段,有裂紋的彈丸和破裂產(chǎn)生的小彈丸出現(xiàn)。磨損失效形式主要有粘著磨損、表皮剖落和斷裂破碎。其中,鋁絲切丸、鋁合金絲切丸多為韌性斷裂,斷裂面存在光滑表面的剪切唇和韌窩花樣的纖維區(qū);鋅絲切丸、鋅合金絲切丸斷裂形態(tài)多為心部剖落。拋噴丸清理有限元模擬方面,模擬值與實(shí)驗(yàn)值一致,證明建立的有限元模型和模擬粗糙度算法正確有效,模擬不同拋射速度下的表面粗糙度,表明速度越大,表面粗糙度值越大,但增大幅度有所降低。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG668
【部分圖文】：

２．１．１實(shí)驗(yàn)用鋁丸和鋅丸逡逑實(shí)驗(yàn)所用材料為０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍ四種不同粒度的招絲切丸、逡逑鋁合金絲切丸、鋅絲切丸和鋅合金絲切丸見圖２－１。其加工工藝過程為鋁、鋅多逡逑次拉伸成絲，切割而成。四種切丸的部分性能參數(shù)見表２－１所示。逡逑W 逡逑W W 逡逑圖２－１實(shí)驗(yàn)用鋁丸和鋅丸（ａ）邋１．２ｍｍ鋁絲切丸（ｂ）邋１．２ｍｍ鋁合金絲切丸（ｃ）邋１．２ｍｍ鋅絲切丸逡逑（ｄ）邋１．２ｍｍ鋅合金絲切丸逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ｍａｔｅｒｉａｌ邋ｏｆ邋ａｌｕｍｉｎｉｕｍ邋ｓｈｏｔ邋ａｎｄ邋ｚｉｎｃ邋ｓｈｏｔ邋（ａ）邋１．２ｍｍ邋Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ邋ｃｕｔ邋ｗｉｒｅ逡逑ｓｈｏｔ邋（ｂ）邋１．２ｍｍ邋Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ邋ａｌｌｏｙ邋ｃｕｔ邋ｗｉｒｅ邋ｓｈｏｔ邋（ｃ）邋１．２ｍｍ邋Ｚｉｎｃ邋ｃｕｔ邋ｗｉｒｅ邋ｓｈｏｔ邋（ｄ）邋１．２ｍｍ邋Ｚｉｎｃ邋ａｌｌｏｙ逡逑ｃｕｔ邋ｗｉｒｅ邋ｓｈｏｔ逡逑９逡逑

２．１．２實(shí)驗(yàn)用鋁板鋁合金板逡逑實(shí)驗(yàn)用１１００鋁板和２０２４鋁合金板模擬b伺繽棖謇淼墓ぜ�，其大小为ＡP梗恚礤義希劐澹保梗恚恚兀玻恚砑跡玻病＃保保埃奧漣搴停玻埃玻綽梁轄鳶逵捕戎等綾恚玻菜盡ｅ義媳恚玻泊戇搴痛硨轄鳶逵捕戎靛義希裕幔猓澹玻插澹裕瑁邋澹瑁幔潁洌睿澹螅簀澹錚駑澹幔歟酰恚椋睿椋酰礤澹穡歟幔簦邋澹幔睿溴澹幔歟酰恚椋睿椋酰礤澹幔歟歟錚澹穡歟幔簦邋義現(xiàn)擲噱未戇邋未硨轄鳶邋義嫌捕齲齲皺危常擔(dān)浚矗板危梗擔(dān)浚保保板義希ǎ猓╁義稀鰣澹Ву義賢跡玻彩笛橛寐漣搴吐梁轄鳶澹ǎ幔┞漣澹ǎ猓┞梁轄鳶邋義希疲椋紓玻插澹牛穡澹潁椋恚澹睿簦幔戾澹恚幔簦澹潁椋幔戾澹錚駑澹幔歟酰恚椋睿椋酰礤澹穡歟幔簦邋澹幔睿溴澹幔歟酰恚椋睿椋酰礤澹幔歟歟錚澹穡歟幔簦邋澹ǎ幔╁澹粒歟酰恚椋睿椋酰礤澹穡歟幔簦邋義希ǎ猓╁澹粒歟酰恚椋睿椋酰礤澹幔歟歟錚澹穡歟幔簦邋義希保板義

本文編號：2810136