本文關(guān)鍵詞：振動擠壓攻絲數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著高新技術(shù)的突飛猛進(jìn),技術(shù)融合已成為塑性加工技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)大推動力。振動擠壓攻絲作為擠壓攻絲技術(shù)和振動加工技術(shù)融合的產(chǎn)物,不但具有普通擠壓攻絲的大多數(shù)優(yōu)勢,而且可以降低攻絲扭矩,改善螺紋表面質(zhì)量,為內(nèi)螺紋的精密、抗疲勞加工提供了新的工藝方法。本文是通過數(shù)值模擬分析與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法對振動擠壓攻絲成形過程進(jìn)行研究,主要工作和成果如下:(1)對振動擠壓攻絲的理論基礎(chǔ)進(jìn)行研究。通過對擠壓攻絲理論和振動塑性加工的理論研究,得出了振動擠壓攻絲過程中的運(yùn)動機(jī)理;并對振動擠壓攻絲過程的摩擦特性、螺紋表面金屬強(qiáng)化機(jī)理以及降低攻絲扭矩機(jī)理進(jìn)行理論研究。(2)建立了振動擠壓攻絲的剛塑性有限元模型。通過對擠壓絲錐的幾何模型建立、工件材料屬性定義、振動運(yùn)動方式的加載、邊界接觸條件的定義等步驟,建立了符合工藝條件的有限元模型。(3)利用DEFORM-3D對內(nèi)螺紋振動擠壓加工過程進(jìn)行成形仿真,得到了牙形飽滿、表面光潔的螺紋,說明了振動擠壓攻絲可以有效改善螺紋表面質(zhì)量;分析了等效應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律,得出了螺紋變形區(qū)內(nèi)金屬變形均勻,工件其他部分變形量較小;對金屬速度流動場進(jìn)行了分析,得出速度場沿牙形形成一股流線,說明了金屬材料受到振動擠壓會向絲錐齒溝流動;研究了振動擠壓攻絲過程扭矩的變化規(guī)律,得到了周期性變化的扭矩變化波形。最后分析了底孔直徑、振動頻率和振幅等工藝參數(shù)對振動擠壓攻絲過程的影響,為振動擠壓攻絲工藝參數(shù)優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。(4)在相同的條件下,分別進(jìn)行振動擠壓攻絲試驗(yàn)和仿真,將得到的螺紋牙形和扭矩信息進(jìn)行對比分析。數(shù)值模擬得到的螺紋牙形與試驗(yàn)所得牙形相似;數(shù)值模擬得到的扭矩變化過程和扭矩波形周期與試驗(yàn)得到的結(jié)果相同,但是扭矩波形的幅值卻存在一定的誤差。
【關(guān)鍵詞】：技術(shù)融合 振動擠壓 數(shù)值模擬 攻絲扭矩
【學(xué)位授予單位】：陜西理工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG376;TG62
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.2 擠壓攻絲研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外擠壓攻絲的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)擠壓攻絲的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 振動攻絲技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國外振動攻絲研究現(xiàn)狀13
• 1.3.2 國內(nèi)振動攻絲研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 數(shù)值模擬方法與研究進(jìn)展15-16
• 1.4.1 數(shù)值模擬方法介紹15
• 1.4.2 數(shù)值模擬研究進(jìn)展15-16
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 振動擠壓攻絲理論基礎(chǔ)18-32
• 2.1 擠壓攻絲成形理論基礎(chǔ)18-24
• 2.1.1 擠壓攻絲成形機(jī)理18-19
• 2.1.2 擠壓攻絲成形過程19-20
• 2.1.3 擠壓絲錐的結(jié)構(gòu)設(shè)計20-24
• 2.2 振動塑性加工理論24-27
• 2.2.1 振動產(chǎn)生方式24-25
• 2.2.2 振動塑性加工機(jī)理25-27
• 2.3 振動擠壓攻絲理論27-30
• 2.3.1 振動擠壓攻絲運(yùn)動機(jī)理27-29
• 2.3.2 振動擠壓攻絲螺紋表面強(qiáng)化機(jī)理29
• 2.3.3 振動擠壓攻絲摩擦特性29
• 2.3.4 振動擠壓攻絲攻絲扭矩特性29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 振動擠壓攻絲有限元模型建立32-44
• 3.1 剛塑性有限元原理32-34
• 3.1.1 剛塑形有限元的基本方程32-33
• 3.1.2 剛塑形材料的變分原理33
• 3.1.3 有限元求解器選擇33-34
• 3.2 有限元模擬分析工具34-35
• 3.2.1 DEFORM-3D簡介34-35
• 3.2.2 DEFORM-3D仿真流程35
• 3.3 振動擠壓攻絲有限元模型建立35-41
• 3.3.1 幾何模型建立35-37
• 3.3.2 工件材料屬性定義和網(wǎng)格劃分37-39
• 3.3.3 運(yùn)動方式和邊界條件的定義39-40
• 3.3.4 仿真控制參數(shù)設(shè)定40-41
• 3.3.5 有限元數(shù)據(jù)庫生成41
• 3.4 本章小結(jié)41-44
• 第4章 振動擠壓攻絲數(shù)值模擬結(jié)果44-58
• 4.1 內(nèi)螺紋成形過程數(shù)值模擬結(jié)果44-50
• 4.1.1 內(nèi)螺紋振動擠壓成形過程44-45
• 4.1.2 內(nèi)螺紋成形過程等效應(yīng)力應(yīng)變45-48
• 4.1.3 內(nèi)螺紋成形過程金屬流動規(guī)律分析48-50
• 4.2 內(nèi)螺紋成形過程扭矩結(jié)果分析50-53
• 4.2.1 受力分析50-51
• 4.2.2 攻絲扭矩分析51-53
• 4.3 內(nèi)螺紋成形過程影響因素分析53-56
• 4.3.1 工件底孔直徑的影響53-54
• 4.3.2 振動頻率與振幅的影響54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第5章 試驗(yàn)與仿真結(jié)果對比分析58-66
• 5.1 振動攻絲機(jī)介紹58-60
• 5.1.1 振動攻絲機(jī)傳動原理58-59
• 5.1.2 振動擠壓攻絲機(jī)疊加原理59-60
• 5.2 試驗(yàn)條件60-61
• 5.3 結(jié)果對比分析61-64
• 5.3.1 螺紋牙形對比分析61-62
• 5.3.2 扭矩對比分析62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 全文總結(jié)與展望66-68
• 全文總結(jié)66-67
• 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果72-74
• 致謝74

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本文編號：349552