發(fā)布時(shí)間：2021-09-05 17:15

　　純鐵具有質(zhì)地軟、塑性和韌性高、電磁性能優(yōu)異等特點(diǎn),在國防軍工行業(yè)精密元器件制造中廣泛應(yīng)用。純鐵薄壁球殼是爆轟實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵器件,球殼的輪廓誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)效果具有重要影響。在優(yōu)化了切削力、裝夾力等變形因素后,切削殘余應(yīng)力已經(jīng)成為進(jìn)一步提高弱剛性球殼制造精度的瓶頸因素。本文通過車削試驗(yàn)、數(shù)值仿真和數(shù)學(xué)建模等方法對(duì)純鐵薄壁球殼的切削殘余應(yīng)力進(jìn)行了研究,論文主要研究內(nèi)容和成果如下:（1）開展了純鐵的車削試驗(yàn)和退火試驗(yàn),利用X射線衍射法測量了車削殘余應(yīng)力分布,掌握了材料晶粒度、切削用量和退火溫度對(duì)純鐵車削殘余應(yīng)力分布特征的影響規(guī)律。（2）通過試驗(yàn)獲得了7-8級(jí)晶粒度純鐵的Power-Law本構(gòu)模型參數(shù),開展了精密車削仿真和試驗(yàn),獲得了切削力、加工表面溫度、車削殘余應(yīng)力等數(shù)據(jù),基于機(jī)械和熱載荷構(gòu)建了純鐵車削表面殘余應(yīng)力數(shù)學(xué)模型。（3）建立了純鐵薄壁球殼的有限元仿真模型,利用殘余應(yīng)力映射算法引入當(dāng)前車削工藝參數(shù)所對(duì)應(yīng)的殘余應(yīng)力,獲得了薄壁球殼零件變形的空間分布規(guī)律,為工藝優(yōu)化提供了參考。 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

某型飛機(jī)垂直安定面零件[50]

純鐵弱剛性薄壁零件精密車削殘余應(yīng)力研究研究。3）分析純鐵薄壁球殼零件的結(jié)構(gòu)特征及制造精度要求，探討了純鐵薄壁球殼的加余應(yīng)力映射算法引入實(shí)際測得的殘余應(yīng)力分布，通過有限元仿真獲得了車削殘余球殼零件變形的空間分布規(guī)律，為工藝優(yōu)化提供了參考。細(xì)的技術(shù)路線，如圖 1.2 所示：

圖 2.1 純鐵轉(zhuǎn)變的熱分析曲線[55]太原鋼鐵公司生產(chǎn)的純鐵棒料，牌號(hào)為 DT4E，主要化學(xué)成分HB 范圍內(nèi)，抗拉強(qiáng)度為 313MPa ，沖擊韌性達(dá)到 234J/cm2。表 2.1 電工純鐵（DT4E）的化學(xué)成分[55]C Ni Mn Si Cr S Cu P0.025 0.20 0.30 0.020 0.1 0.020 0.10 0.02原始棒料的初始晶粒尺寸為 0 級(jí)或者更大，如圖 2.2（a）所示，純鐵原始料經(jīng) 50%的壓縮比鍛造，采用 700℃保溫 2h 的處理后控制在 5-6 級(jí)，如圖 2.2（b）所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超細(xì)硬質(zhì)合金磨削殘余應(yīng)力仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 瞿為.  現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2017(11)
[2]初始?xì)堄鄳?yīng)力和切削殘余應(yīng)力對(duì)薄壁件加工變形的影響[J]. 王民,劉宇男,孫國智,王萍.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]γ-TiAl合金銑削加工表面殘余應(yīng)力研究[J]. 徐偉峰,閆冉,劉維偉.  航空制造技術(shù). 2017(10)
[4]TC4-DT鈦合金材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及其本構(gòu)模型[J]. 艾建光,姜峰,言蘭.  中國機(jī)械工程. 2017(05)
[5]GH4169車削過程的熱力耦合作用及殘余應(yīng)力場研究[J]. 姚倡鋒,陳廣超,劉超,吳寧寧,黎先才.  航空制造技術(shù). 2017(Z1)
[6]材料本構(gòu)模型參數(shù)對(duì)二維直角切削仿真的影響[J]. 廖通凱,程鑫,查旭明,姜峰.  華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[7]基于二維面探的高溫合金GH4169殘余應(yīng)力分析[J]. 葉璋,王婧辰,陳禹錫,高玉魁.  表面技術(shù). 2016(04)
[8]斷裂準(zhǔn)則對(duì)AISI-1045切削仿真的影響及選擇[J]. 占剛,何林,蔣宏婉.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(04)
[9]TC4零件銑削加工殘余應(yīng)力自平衡前值的測量及其有限元分析[J]. 孟龍暉,何寧,李亮,楊吟飛,趙威.  稀有金屬材料與工程. 2014(08)
[10]純鐵材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測試及本構(gòu)模型[J]. 孔金星,陳輝,何寧,李亮,姜峰.  航空學(xué)報(bào). 2014(07)

博士論文
[1]飛機(jī)弱剛性鋁合金結(jié)構(gòu)件的殘余應(yīng)力和加工變形控制技術(shù)研究[D]. 張崢.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]純鐵薄壁球殼精密車削技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 孔金星.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]殘余應(yīng)力生成機(jī)理及復(fù)雜薄壁件加工精度控制方法研究[D]. 江小輝.東華大學(xué) 2014
[4]精密薄壁回轉(zhuǎn)體零件加工殘余應(yīng)力及變形的研究[D]. 劉海濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]不同冷卻潤滑條件Ti6Al4V高速加工機(jī)理研究[D]. 姜峰.山東大學(xué) 2009
[6]航空薄壁件精密銑削加工變形的預(yù)測理論及方法研究[D]. 白萬金.浙江大學(xué) 2009
[7]高速切削航空鋁合金變形理論及加工表面形成特征研究[D]. 付秀麗.山東大學(xué) 2007
[8]高速銑削加工表面質(zhì)量的研究[D]. 王素玉.山東大學(xué) 2006
[9]關(guān)于航空框類結(jié)構(gòu)件銑削加工殘余應(yīng)力和變形機(jī)理的研究[D]. 王立濤.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]環(huán)形薄壁件毛坯內(nèi)應(yīng)力測量與評(píng)估[D]. 曹殿野.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]鈦合金薄壁件加工變形控制工藝基礎(chǔ)研究[D]. 章熠鑫.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]基于材料特性與刀屑摩擦實(shí)驗(yàn)的鋁合金7050-T7451切削物理仿真研究[D]. 崔海龍.電子科技大學(xué) 2013
[4]復(fù)雜薄壁件銑削加工變形與殘余應(yīng)力控制研究[D]. 李康.東華大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3385759