大導(dǎo)程內(nèi)螺紋冷擠壓成形機(jī)理及工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-11 03:09
快進(jìn)絲杠螺母副是現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品和智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)線中重要的功能部件,存在市場(chǎng)需求量大、規(guī)格多等特點(diǎn)。大導(dǎo)程螺母作為快進(jìn)絲杠螺母副的核心組件,存在材料的硬度高、精度要求高、制造難度高等特點(diǎn),成為快進(jìn)絲杠螺母副制造的瓶頸。提出一種大導(dǎo)程內(nèi)螺紋的冷擠壓技術(shù),對(duì)實(shí)現(xiàn)快進(jìn)絲杠螺母副中大導(dǎo)程螺母內(nèi)螺紋的制造具有很好的工程實(shí)用價(jià)值。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)結(jié)合金屬塑性變形理論和內(nèi)螺紋成形特性分析,研究了螺母在絲錐擠壓力作用下形成螺紋牙的過(guò)程,分析了內(nèi)螺紋成形過(guò)程中擠壓絲錐的棱脊負(fù)載,進(jìn)一步闡明擠壓錐部后面的棱脊磨損較快的原因。(2)分析了大導(dǎo)程擠壓絲錐的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,研究了大導(dǎo)程擠壓絲錐螺距誤差產(chǎn)生的原因,推導(dǎo)了單頭、雙頭擠壓絲錐螺距誤差的計(jì)算公式和絲錐棱脊上螺距誤差的分布規(guī)律,提出了一種補(bǔ)償螺距誤差的方法,以雙頭擠壓絲錐為例,建立了一種等螺距雙頭擠壓絲錐模型,為有限元數(shù)值模擬奠定基礎(chǔ)。(3)利用DEFORM-3D有限元分析軟件,以雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓為研究對(duì)象,對(duì)大導(dǎo)程內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了內(nèi)螺紋成形過(guò)程中等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、擠壓溫度、擠壓扭矩的變化,同時(shí)研究雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程中...
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 內(nèi)螺紋的加工技術(shù)
1.3 內(nèi)螺紋冷擠壓技術(shù)的發(fā)展歷程
1.4 內(nèi)螺紋冷擠壓技術(shù)及其工具的研究現(xiàn)狀
1.4.1 內(nèi)螺紋冷擠壓技術(shù)的現(xiàn)狀
1.4.2 擠壓絲錐的研究現(xiàn)狀
1.4.3 內(nèi)螺紋冷擠壓數(shù)值模擬的發(fā)展進(jìn)程
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 大導(dǎo)程內(nèi)螺紋冷擠壓成形機(jī)理及力學(xué)基礎(chǔ)
2.1 內(nèi)螺紋冷擠壓成形機(jī)理分析
2.1.1 內(nèi)螺紋冷擠壓成形的理論基礎(chǔ)
2.1.2 內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程分析
2.2 內(nèi)螺紋冷擠壓過(guò)程的力學(xué)基礎(chǔ)
2.2.1 擠壓過(guò)程中工件金屬的受力分析
2.2.2 內(nèi)螺紋冷擠壓接觸角分析
2.2.3 擠壓過(guò)程中絲錐棱脊的負(fù)載分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 大導(dǎo)程擠壓絲錐的設(shè)計(jì)
3.1 擠壓絲錐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.1 擠壓絲錐的橫截面形狀
3.1.2 擠壓絲錐的鏟背量
3.1.3 擠壓絲錐的大徑、中徑、小徑
3.1.4 擠壓錐部的結(jié)構(gòu)
3.1.5 校準(zhǔn)部分長(zhǎng)度
3.2 擠壓絲錐的螺距誤差分析
3.2.1 圓錐式擠壓絲錐螺距誤差的產(chǎn)生
3.2.2 圓錐式擠壓絲錐螺距誤差的計(jì)算推理
3.3 擠壓絲錐棱脊的誤差分布
3.3.1 單頭擠壓絲錐棱脊誤差分析
3.3.2 雙頭擠壓絲錐的棱脊誤差分布
3.4 大導(dǎo)程擠壓絲錐三維模型的建立
3.4.1 對(duì)擠壓絲錐誤差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?br> 3.4.2 雙頭擠壓絲錐的三維建模
3.5 本章小結(jié)
第4章 大導(dǎo)程內(nèi)螺紋冷擠壓數(shù)值模擬
4.1 剛(粘)塑性有限元理論基礎(chǔ)
4.1.1 剛(粘)塑性有限元法的基本方程與邊界條件
4.1.2 剛(粘)塑性材料的變分原理
4.2 有限元模擬分析的工具
4.2.1 DEFORM-3D簡(jiǎn)介
4.2.2 DEFORM-3D的仿真流程
4.3 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓有限元模型建立
4.3.1 建立有限元分析模型
4.3.2 工件材料屬性的定義及網(wǎng)格劃分
4.3.3 運(yùn)動(dòng)方式和邊界條件的定義
4.3.4 有限元數(shù)據(jù)庫(kù)的生成
4.4 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓過(guò)程模擬結(jié)果分析
4.4.1 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓的成形過(guò)程分析
4.4.2 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程速度場(chǎng)分析
4.4.3 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程等效應(yīng)力、應(yīng)變分析
4.4.4 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程溫度場(chǎng)分析
4.4.5 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程扭矩分析
4.5 單頭、雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形扭矩對(duì)比分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 大導(dǎo)程內(nèi)螺紋冷擠壓成形影響因素研究
5.1 工藝參數(shù)對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.1.1 底孔直徑對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.1.2 擠壓速度對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.1.3 潤(rùn)滑條件對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2 擠壓絲錐結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)成形過(guò)程的影響
5.2.1 絲錐棱數(shù)對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2.2 鏟背量對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2.3 校準(zhǔn)部長(zhǎng)度對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2.4 擠壓錐部長(zhǎng)度對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2.5 擠壓錐角對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.3 基于正交試驗(yàn)的內(nèi)螺紋冷擠壓成形結(jié)果優(yōu)化
5.3.1 基于正交試驗(yàn)的工藝參數(shù)優(yōu)化
5.3.2 基于正交試驗(yàn)的絲錐結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
5.3.3 正交試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3759080
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 內(nèi)螺紋的加工技術(shù)
1.3 內(nèi)螺紋冷擠壓技術(shù)的發(fā)展歷程
1.4 內(nèi)螺紋冷擠壓技術(shù)及其工具的研究現(xiàn)狀
1.4.1 內(nèi)螺紋冷擠壓技術(shù)的現(xiàn)狀
1.4.2 擠壓絲錐的研究現(xiàn)狀
1.4.3 內(nèi)螺紋冷擠壓數(shù)值模擬的發(fā)展進(jìn)程
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 大導(dǎo)程內(nèi)螺紋冷擠壓成形機(jī)理及力學(xué)基礎(chǔ)
2.1 內(nèi)螺紋冷擠壓成形機(jī)理分析
2.1.1 內(nèi)螺紋冷擠壓成形的理論基礎(chǔ)
2.1.2 內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程分析
2.2 內(nèi)螺紋冷擠壓過(guò)程的力學(xué)基礎(chǔ)
2.2.1 擠壓過(guò)程中工件金屬的受力分析
2.2.2 內(nèi)螺紋冷擠壓接觸角分析
2.2.3 擠壓過(guò)程中絲錐棱脊的負(fù)載分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 大導(dǎo)程擠壓絲錐的設(shè)計(jì)
3.1 擠壓絲錐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.1 擠壓絲錐的橫截面形狀
3.1.2 擠壓絲錐的鏟背量
3.1.3 擠壓絲錐的大徑、中徑、小徑
3.1.4 擠壓錐部的結(jié)構(gòu)
3.1.5 校準(zhǔn)部分長(zhǎng)度
3.2 擠壓絲錐的螺距誤差分析
3.2.1 圓錐式擠壓絲錐螺距誤差的產(chǎn)生
3.2.2 圓錐式擠壓絲錐螺距誤差的計(jì)算推理
3.3 擠壓絲錐棱脊的誤差分布
3.3.1 單頭擠壓絲錐棱脊誤差分析
3.3.2 雙頭擠壓絲錐的棱脊誤差分布
3.4 大導(dǎo)程擠壓絲錐三維模型的建立
3.4.1 對(duì)擠壓絲錐誤差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?br> 3.4.2 雙頭擠壓絲錐的三維建模
3.5 本章小結(jié)
第4章 大導(dǎo)程內(nèi)螺紋冷擠壓數(shù)值模擬
4.1 剛(粘)塑性有限元理論基礎(chǔ)
4.1.1 剛(粘)塑性有限元法的基本方程與邊界條件
4.1.2 剛(粘)塑性材料的變分原理
4.2 有限元模擬分析的工具
4.2.1 DEFORM-3D簡(jiǎn)介
4.2.2 DEFORM-3D的仿真流程
4.3 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓有限元模型建立
4.3.1 建立有限元分析模型
4.3.2 工件材料屬性的定義及網(wǎng)格劃分
4.3.3 運(yùn)動(dòng)方式和邊界條件的定義
4.3.4 有限元數(shù)據(jù)庫(kù)的生成
4.4 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓過(guò)程模擬結(jié)果分析
4.4.1 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓的成形過(guò)程分析
4.4.2 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程速度場(chǎng)分析
4.4.3 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程等效應(yīng)力、應(yīng)變分析
4.4.4 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程溫度場(chǎng)分析
4.4.5 雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形過(guò)程扭矩分析
4.5 單頭、雙頭內(nèi)螺紋冷擠壓成形扭矩對(duì)比分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 大導(dǎo)程內(nèi)螺紋冷擠壓成形影響因素研究
5.1 工藝參數(shù)對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.1.1 底孔直徑對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.1.2 擠壓速度對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.1.3 潤(rùn)滑條件對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2 擠壓絲錐結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)成形過(guò)程的影響
5.2.1 絲錐棱數(shù)對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2.2 鏟背量對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2.3 校準(zhǔn)部長(zhǎng)度對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2.4 擠壓錐部長(zhǎng)度對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.2.5 擠壓錐角對(duì)雙頭內(nèi)螺紋成形過(guò)程的影響
5.3 基于正交試驗(yàn)的內(nèi)螺紋冷擠壓成形結(jié)果優(yōu)化
5.3.1 基于正交試驗(yàn)的工藝參數(shù)優(yōu)化
5.3.2 基于正交試驗(yàn)的絲錐結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
5.3.3 正交試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3759080
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