發(fā)布時(shí)間：2022-01-25 18:37

　　模具是先進(jìn)制造業(yè)中重要的基礎(chǔ)工藝裝備,而切削加工技術(shù)是模具制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,直接反映著模具的制造水平。由于結(jié)構(gòu)特征和功能需求,大型覆蓋件模具往往采用多硬度材料拼接而成;經(jīng)再制造修復(fù)后的模具也會(huì)出現(xiàn)硬度變化的異質(zhì)化材質(zhì)。若采用單一硬度材料的加工工藝對(duì)此類變硬度材料進(jìn)行切削加工,工件表面一致性、刀具壽命及切削速率將受到較大影響。為改善加工質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,提高加工效率,開(kāi)展考慮材料硬度變化對(duì)切削加工性能的影響研究,有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文采用有限元仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法,探究變硬度模具鋼的切削性能,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）建立考慮犁削作用的拼接硬度Cr12MoV模具鋼切削仿真模型;探究切削速度、進(jìn)給量對(duì)切屑形貌的影響以及材料硬度對(duì)切削應(yīng)力、切削溫度、材料等效塑性應(yīng)變、材料損傷的影響。利用矩陣分析法,以切削力突變值和材料去除率為考察指標(biāo),對(duì)切削參數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,并驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果的正確性。（2）以Cr12MoV激光熔覆件為研究對(duì)象,從微觀組織結(jié)構(gòu)角度闡釋材料的硬度分布規(guī)律;并基于此硬度分布,建立變硬度次擺線銑削仿真模型;采用單因素分析法,從切削熱、切削力、殘余應(yīng)力方面研究材料硬度分... 

【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 模具鋼激光熔覆性能的研究現(xiàn)狀
    1.3 考慮材料硬度的切削機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.3.1 單一硬度材料的切削機(jī)理
        1.3.2 變硬度材料的切削機(jī)理
    1.4 課題來(lái)源
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 拼接硬度Cr12MoV切削性能分析及參數(shù)優(yōu)化
    2.1 有限元仿真模型
        2.1.1 材料本構(gòu)模型
        2.1.2 材料參數(shù)
        2.1.3 仿真幾何模型
    2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
        2.2.1 切削速度對(duì)切屑形貌的影響
        2.2.2 進(jìn)給量對(duì)切屑形貌的影響
        2.2.3 切削過(guò)程的性能參數(shù)分析
        2.2.4 各組試驗(yàn)的切削力
    2.3 基于矩陣分析的切削參數(shù)優(yōu)化
        2.3.1 矩陣分析方法
        2.3.2 切削參數(shù)優(yōu)化結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
第3章 面向激光熔覆件的變硬度材料銑削仿真建模
    3.1 單一硬度材料銑削仿真模型
    3.2 激光熔覆件的硬度分布
        3.2.1 單道熔覆層的硬度分布
        3.2.2 多道多層熔覆層的硬度分布
    3.3 變硬度材料銑削仿真模型
    3.4 本章小結(jié)
第4章 變硬度Cr12MoV鋼的銑削仿真分析
    4.1 材料硬度分布對(duì)切削性能的影響
        4.1.1 不同硬度分布下的刀具溫度
        4.1.2 不同硬度分布下的切削力
        4.1.3 不同硬度分布下的表面殘余應(yīng)力
    4.2 切削速度對(duì)切削性能的影響
        4.2.1 不同切削速度下的刀具溫度
        4.2.2 不同切削速度下的切削力
        4.2.3 不同切削速度下的表面殘余應(yīng)力
    4.3 背吃刀量對(duì)切削性能的影響
        4.3.1 不同背吃刀量下的刀具溫度
        4.3.2 不同背吃刀量下的切削力
        4.3.3 不同背吃刀量下的表面殘余應(yīng)力
    4.4 進(jìn)給量對(duì)切削性能的影響
        4.4.1 不同進(jìn)給量下的刀具溫度
        4.4.2 不同進(jìn)給量下的切削力
        4.4.3 不同進(jìn)給量下的表面殘余應(yīng)力
    4.5 本章小結(jié)
第5章 Cr12MoV激光熔覆件銑削性能試驗(yàn)研究
    5.1 試驗(yàn)條件
    5.2 試驗(yàn)方案
    5.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.1 銑削振動(dòng)性能分析
        5.3.2 加工表面形貌對(duì)比
        5.3.3 表面粗糙度的變化規(guī)律
    5.4 基于灰色關(guān)聯(lián)分析的銑削參數(shù)優(yōu)化
        5.4.1 量綱歸一化
        5.4.2 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度
        5.4.3 優(yōu)化結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A (攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文)
附錄 B (各參數(shù)組合下的灰色關(guān)聯(lián)度)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光熔覆Cr3C2/Ni基復(fù)合涂層的磨削特性[J]. 戴秋蓮,張杰,尤芳怡.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]激光增材制造316L不銹鋼熔覆層殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬研究[J]. 龔丞,王麗芳,朱剛賢,宋天麟.  應(yīng)用激光. 2018(03)
[3]2018年汽車模具行業(yè)現(xiàn)狀分析高端模具依然稀缺[J].   模具制造. 2018(06)
[4]基于廣義BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的切削顫振識(shí)別研究[J]. 謝鋒云,江煒文,陳紅年,謝三毛,李雪萌,劉博文.  振動(dòng)與沖擊. 2018(05)
[5]新時(shí)代中國(guó)特色再制造的創(chuàng)新發(fā)展[J]. 徐濱士.  中國(guó)表面工程. 2018(01)
[6]考慮刀具底刃切削的CFRP銑削力精確建模研究[J]. 慶華楠,和延立,張圣光,朱勝偉,王大振.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(04)
[7]面向銑削力控制的凸曲面拼接模具硬態(tài)銑削工藝優(yōu)化[J]. 岳彩旭,朱磊,劉俊,馮磊,姜男.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(04)
[8]汽車覆蓋件拼接模具硬態(tài)銑削過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性[J]. 岳彩旭,高海寧,張海濤,劉獻(xiàn)禮.  振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2017(04)
[9]微織構(gòu)刀具DEFORM-3D切削性能仿真分析及實(shí)驗(yàn)研究（英文）[J]. 徐明剛,黃文勇,張振,李旻宣,劉貴珍,趙潔明,葛星.  機(jī)床與液壓. 2016(24)
[10]基于銑削力突變的拼接模具硬態(tài)銑削工藝優(yōu)化[J]. 岳彩旭,張海濤,馬晶,劉獻(xiàn)禮.  沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)

博士論文
[1]汽車覆蓋件模具高速切削加工過(guò)程的數(shù)值模擬與關(guān)鍵工藝技術(shù)研究[D]. 阮景奎.浙江大學(xué) 2007
[2]高速銑削加工表面質(zhì)量的研究[D]. 王素玉.山東大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于等效刀具參數(shù)的Cr12MoV模具鋼銑削性能有限元分析[D]. 肖珞瓊.湖南大學(xué) 2017
[2]考慮材料硬度影響的切削機(jī)理分析及切削仿真平臺(tái)開(kāi)發(fā)[D]. 陶琪.湖南大學(xué) 2017
[3]基于Cr12MoV的激光熔覆技術(shù)研究[D]. 郝延杰.遼寧工業(yè)大學(xué) 2016
[4]Cr12MoV模具鋼表面激光熔覆層組織及性能研究[D]. 艾銘杰.山東大學(xué) 2015
[5]激光熔覆鐵基耐磨涂層的組織與性能研究[D]. 喬虹.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[6]拼接淬硬鋼銑削過(guò)程數(shù)值模擬及穩(wěn)定性研究[D]. 周浩東.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[7]拼接淬硬鋼球頭銑削力建模仿真及試驗(yàn)研究[D]. 吳俊謙.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[8]多硬度拼接淬硬鋼球頭銑削有限元仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 湯永江.浙江工業(yè)大學(xué) 2011
[9]P20鋼表面毫米級(jí)缺陷大功率CO2激光修復(fù)研究[D]. 王媛媛.上海交通大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3609026