多臺(tái)階軸是交通運(yùn)輸工具傳動(dòng)系統(tǒng)中重要的承載件,工作時(shí)不僅承受扭矩作用,還要受到垂直力、側(cè)向力、牽引力和制動(dòng)力等作用,因此對(duì)產(chǎn)品的成形質(zhì)量及力學(xué)性能要求較高。楔橫軋成形多臺(tái)階軸類(lèi)件容易出現(xiàn)端部凹心和微觀組織不均勻,造成力學(xué)性能下降,材料利用率低。因此本文對(duì)楔橫軋多臺(tái)階軸類(lèi)件端部質(zhì)量、微觀組織均勻性開(kāi)展研究,以提高楔橫軋工藝的材料利用率及產(chǎn)品的力學(xué)性能。本文采用數(shù)值模擬與軋制實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,開(kāi)展了工藝參數(shù)優(yōu)化、成形機(jī)理、端部質(zhì)量、微觀組織均勻性四方面研究工作。以提高微觀組織均勻和端部質(zhì)量為目標(biāo),設(shè)計(jì)了楔橫軋工藝參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化正交試驗(yàn),得到了各工藝參數(shù)對(duì)多臺(tái)階軸成形質(zhì)量的影響主次關(guān)系;對(duì)楔橫軋多臺(tái)階軸成形機(jī)理進(jìn)行分析,得到的軋制過(guò)程中應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)的分布及心部損傷變化規(guī)律。根據(jù)成形過(guò)程中多臺(tái)階軸端部金屬流動(dòng)特點(diǎn),本文突破傳統(tǒng)平端坯料的限制,創(chuàng)新變錐角坯料進(jìn)行多臺(tái)階軸軋制成形,得到了坯料參數(shù)對(duì)軋件端部質(zhì)量的影響規(guī)律,在此基礎(chǔ)上對(duì)基于變錐角坯料的多臺(tái)階軸成形過(guò)程溫度場(chǎng)及微觀組織變化規(guī)律進(jìn)行了分析研究。最后對(duì)研究成果進(jìn)行了軋制實(shí)驗(yàn)和金相實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明,使用變錐角坯料可以有效解決楔橫軋多...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 楔橫軋成形工藝概述
    1.2 楔橫軋成形工藝國(guó)內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 楔橫軋端部質(zhì)量研究現(xiàn)狀
        1.3.1 楔橫軋凹心成形機(jī)理研究
        1.3.2 工藝參數(shù)對(duì)端部質(zhì)量的影響的研究
        1.3.3 改進(jìn)成形工藝提高端部質(zhì)量的研究
    1.4 課題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 課題的來(lái)源
        1.4.2 課題的研究意義
        1.4.3 課題的研究?jī)?nèi)容
2 楔橫軋力學(xué)模型及有限元模型
    2.1 楔橫軋變形金屬的塑性流動(dòng)動(dòng)力學(xué)
        2.1.1 楔橫軋軋件受力模型
        2.1.2 楔橫軋過(guò)程中軸件金屬切向流動(dòng)速度特點(diǎn)
        2.1.3 楔橫軋過(guò)程中軸件端部金屬軸向位移量
    2.2 材料模型
        2.2.1 本構(gòu)方程
        2.2.2 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型
    2.3 有限元模型的建立
        2.3.1 模型簡(jiǎn)化與假設(shè)
        2.3.2 建立多臺(tái)階軸楔橫軋有限元模擬模型
        2.3.3 楔橫軋連續(xù)成形多臺(tái)階軸過(guò)程
    2.4 本章小結(jié)
3 基于正交試驗(yàn)的多臺(tái)階軸楔橫軋最優(yōu)工藝參數(shù)確定
    3.1 模具設(shè)計(jì)原則及工藝參數(shù)的選擇
        3.1.1 模具設(shè)計(jì)原則及參數(shù)選取
        3.1.2 研究對(duì)象
    3.2 交互正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及衡量指標(biāo)
        3.2.1 凹心深度計(jì)算方法
        3.2.2 微觀組織均勻性
    3.3 數(shù)據(jù)的處理與分析
        3.3.1 數(shù)據(jù)處理
        3.3.2 極差分析
        3.3.3 最優(yōu)工藝參數(shù)的確定
    3.4 本章小結(jié)
4 基于平端坯料楔橫軋多臺(tái)階軸成形機(jī)理研究
    4.1 楔橫軋多臺(tái)階軸成形過(guò)程中應(yīng)力分析
        4.1.1 第一楔楔入段應(yīng)力分析
        4.1.2 第一楔展寬段應(yīng)力分析
        4.1.3 第二楔展寬段應(yīng)力分析
    4.2 楔橫軋多臺(tái)階軸成形過(guò)程中應(yīng)變分析
        4.2.1 第一楔入段應(yīng)變分析
        4.2.2 第一楔展寬段應(yīng)變分析
        4.2.3 第二楔展寬段應(yīng)變分析
    4.3 中心區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變特征
        4.3.1 中心區(qū)域應(yīng)力跟蹤
        4.3.2 應(yīng)變跟蹤
        4.3.3 損傷變化
    4.4 本章小結(jié)
5 變錐角坯料對(duì)楔橫軋臺(tái)階軸端部質(zhì)量的影響規(guī)律研究
    5.1 基于平端及變錐角坯料的多臺(tái)階軸端部成形機(jī)理
        5.1.1 平端坯料成形多臺(tái)階軸端部凹心成形機(jī)理
        5.1.2 變錐角坯料成形多臺(tái)階軸端部成形特點(diǎn)
    5.2 變錐角坯料形狀參數(shù)對(duì)多臺(tái)階軸端部質(zhì)量的影響
        5.2.1 錐體總長(zhǎng)度對(duì)凹心深度的影響
        5.2.2 第一錐體長(zhǎng)度對(duì)凹心深度的影響
        5.2.3 錐角對(duì)凹心深度的影響
        5.2.4 坯料形狀參數(shù)影響程度綜合分析
    5.3 本章小結(jié)
6 多臺(tái)階軸連續(xù)成形過(guò)程中溫度場(chǎng)及微觀組織分布與變化規(guī)律研究
    6.1 多臺(tái)階軸研究對(duì)象的確定
    6.2 溫度場(chǎng)分布與變化規(guī)律
        6.2.1 第一楔展寬段溫度場(chǎng)
        6.2.2 第二楔展寬段溫度場(chǎng)
        6.2.3 第三楔展寬段溫度場(chǎng)
        6.2.4 精整段溫度場(chǎng)
        6.2.5 軋件內(nèi)部溫度場(chǎng)變化規(guī)律
    6.3 平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)分布與變化特征
        6.3.1 第一展寬段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
        6.3.2 第二展寬段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
        6.3.3 第三展寬段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
        6.3.4 精整段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
        6.3.5 軋件內(nèi)部微觀組織變化規(guī)律
    6.4 本章小結(jié)
7 楔橫軋多臺(tái)階軸軋制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    7.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料
        7.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        7.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
    7.2 實(shí)驗(yàn)方案與步驟
        7.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        7.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    7.3 有限元模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        7.3.1 多臺(tái)階軸軋制實(shí)驗(yàn)端部質(zhì)量對(duì)比
        7.3.2 成形精度與微觀平均晶粒尺寸對(duì)比分析
    7.4 本章小結(jié)
8 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
在校研究成果
致謝



本文編號(hào)：3881539