【摘要】：復(fù)合裝甲(由鋁合金、工程陶瓷、玻璃纖維復(fù)合材料構(gòu)成)具有極高的綜合抗彈效應(yīng),在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,坦克裝甲車輛高機動、高防護、輕量化是發(fā)展趨勢,復(fù)合裝甲具有廣闊的應(yīng)用前景。由于傳統(tǒng)模壓工藝的無法用于復(fù)合裝甲成型過程中,裝配用孔、槽等結(jié)構(gòu)需后期加工,坦克裝甲車輛結(jié)構(gòu)復(fù)雜,為實現(xiàn)高精度裝配,需要進行制孔、切割、開槽等機械加工。尤其是制孔加工,工作量大,有些需要現(xiàn)場裝配時進行二次加工。玻璃纖維復(fù)合材料、工程陶瓷都屬于難加工材料,由其組成的復(fù)合裝甲疊層結(jié)構(gòu)制孔難度更大,制孔過程中往往產(chǎn)生分層、孔洞收縮、出口破壞、毛刺等缺陷,制孔質(zhì)量差,刀具磨損嚴重,加工效率低,目前尚無專用加工設(shè)備、有效的輔助工裝,這些問題嚴重制約了復(fù)合裝甲的發(fā)展。因此,迫切需要開展復(fù)合裝甲的制孔機理與工藝參數(shù)優(yōu)化研究。本研究基于加工中心自動制孔,綜合玻璃纖維復(fù)合材料的磨削原理、工程陶瓷的壓痕斷裂原理、刀具磨損破損機理研究,借助手持顯微鏡制孔質(zhì)量觀察等,對復(fù)合裝甲制孔機理開展研究。開展了復(fù)合裝甲不同轉(zhuǎn)速、不同進給量的工藝參數(shù)單因素制孔試驗,利用CRAS分析軟件分析了不同工藝參數(shù)對切削力、切削振動等的影響,繪制趨勢圖,進行了復(fù)合裝甲制孔過程中切削力、振動與制孔質(zhì)量的相關(guān)性分析。提出了加工中心“界面預(yù)停”自動制孔新工藝。針對鉆削過程中分層、崩豁、斷裂等缺陷,開展了“大理石及氣動預(yù)壓”輔助工裝設(shè)計。通過不同轉(zhuǎn)速、不同進給量、不同預(yù)壓的正交試驗,對制孔質(zhì)量、切屑、刀具磨損等進行分析,完成最優(yōu)工藝參數(shù)優(yōu)選。
【圖文】：

裝甲防護材料和防護技術(shù)不斷涌現(xiàn)｜Ｎ３］。自２０世紀７０年代以來合金、陶瓷、纖逡逑維樹脂基等復(fù)合裝甲材料發(fā)展迅速，在坦克裝甲車輛、步兵戰(zhàn)車、兩棲突擊戰(zhàn)車逡逑等裝甲車輛上得到了廣泛應(yīng)用，如圖１－１和圖１－２所示。逡逑復(fù)合裝甲與金屬相比，具有密度小、強度高、抗沖擊能力強、斷裂安全性高逡逑等優(yōu)點，可滿足新型坦克甲車輛的要求。采用高性能復(fù)合裝甲是裝甲車輛輕量化、逡逑高防護性能的重要手段，復(fù)合裝甲裝備己向結(jié)構(gòu)件、大型整體部件發(fā)展，大幅減逡逑輕裝甲重量，，增加攻擊火力和功能系統(tǒng)，提高裝甲裝備整體性能ｔ４１，發(fā)達國家投逡逑入巨大人力物力在該領(lǐng)域進行研宄和探索。逡逑圖Ｍ坦克裝甲車邐圖１－２裝甲戰(zhàn)車逡逑本論文研究涉及的裝甲，是由鋁合金、工程陶瓷、高性能玻纖復(fù)合材料構(gòu)成逡逑的疊層結(jié)構(gòu)復(fù)合裝甲，具有合金、陶瓷、纖維樹脂基復(fù)合裝甲典型代表性［５］，可逡逑以滿足裝甲車輛輕量化、高防護、高機動等的現(xiàn)代化發(fā)展要求，且價格較低。逡逑由于復(fù)合裝甲疊層結(jié)構(gòu)的特殊性

ｍ逡逑圖１－３熱壓罐邐圖１－４邋ＲＴＭ機逡逑復(fù)合裝甲制孔過程中易產(chǎn)生分層、孔洞收縮、出口破損、毛刺、刀具磨損嚴逡逑重等問題，無法保證制孔質(zhì)量，嚴重影響連接部位結(jié)合強度，制約了復(fù)合裝甲的逡逑應(yīng)用發(fā)展，因此，開展合金、陶瓷、纖維樹脂基復(fù)合裝甲的制孔機理、各層及界逡逑面的變化特征、制孔工藝優(yōu)化、輔助工裝設(shè)計等研究十分必要。逡逑１．２復(fù)合裝甲的應(yīng)用現(xiàn)狀逡逑坦克裝甲防護經(jīng)歷了百年的演變，如圖１－５所示［６】。復(fù)合裝甲自２０世紀７０逡逑年代開始使用，功能多樣，性能優(yōu)異，應(yīng)用廣泛。逡逑復(fù)合裝甲復(fù)合裝甲逡逑２｜逡逑－裝置裝置二＾逡逑２０世邐２０世逡逑丨＂＊１１１邋１１邐２０世邐２０世紀逡逑世２０世紀５0紀６０邐８０年邐ｇ逡逑紀初紀４0邋年代年代邐代邐７逡逑至３0邋年代邐？逡逑年代逡逑圖１－５坦克裝甲防護的演變逡逑２逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TJ810.5

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本文編號：2706514