裝甲車輛履帶的工作條件及其惡劣,導(dǎo)致其銷套和板體的深孔連接處容易出現(xiàn)裂紋等缺陷,縮短了履帶的使用壽命,因此提高銷套和板體深孔的機(jī)械性能很有必要。然而,傳統(tǒng)的加工方式已不能滿足當(dāng)前技術(shù)需求,深孔的精密加工仍是機(jī)械加工行業(yè)的技術(shù)難點(diǎn)之一。為降低銷套和板體深孔的表面粗糙度、減少表層材料缺陷并提高表面硬度,在鉆削、鏜削和鉸削等傳統(tǒng)深孔加工工序后再進(jìn)行孔冷擠壓加工,有可能改善深孔的機(jī)械性能和制造精度。但目前關(guān)于深孔冷擠壓技術(shù)的仿真研究較少,不能解釋擠壓過程中出現(xiàn)的問題,無(wú)法對(duì)工程應(yīng)用進(jìn)行有效的工藝指導(dǎo),因此研究深孔冷擠壓加工過程對(duì)提升銷套和板體的加工制造性能及提高裝甲車輛使用壽命具有重要的實(shí)際意義。本文以彈塑性變形力學(xué)和材料力學(xué)為基礎(chǔ),通過仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法探究了影響履帶零件深孔冷擠壓過程中加工參數(shù)對(duì)孔徑和孔表面質(zhì)量的影響,并進(jìn)一步優(yōu)化深孔冷擠壓加工過程,從而達(dá)到擠壓后對(duì)孔徑尺寸和表面質(zhì)量的要求。首先,開展了深孔冷擠壓加工過程的有限元仿真研究。建立了38CrSi鋼銷套和42CrMo鋼板體深孔擠壓三維有限元仿真模型并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析,根據(jù)相對(duì)擠壓量、摩擦系數(shù)以及推動(dòng)力與擠壓后孔徑關(guān)系的擬合曲線,歸納出當(dāng)擠壓過程中工藝參數(shù)改變時(shí)工件孔徑尺寸的變化規(guī)律。在相對(duì)擠壓量為0.79%,摩擦系數(shù)為0.1時(shí),分別對(duì)銷套和板體施加50000N和40000N的推動(dòng)力擠壓深孔,其擠壓后孔徑最為接近目標(biāo)值38mm。其次,進(jìn)行了深孔冷擠壓加工實(shí)驗(yàn)研究。依據(jù)擠壓過程參數(shù)的仿真結(jié)果,采用正交試驗(yàn)法進(jìn)行了深孔冷擠壓加工實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,揭示實(shí)驗(yàn)加工中相對(duì)擠壓量、摩擦系數(shù)以及推動(dòng)力對(duì)擠壓加工后孔徑尺寸的影響規(guī)律,驗(yàn)證仿真結(jié)果的正確性。最后,進(jìn)行了深孔冷擠壓加工質(zhì)量的檢測(cè)分析。分別對(duì)擠壓前后的內(nèi)孔表面粗糙度、表面金相和表面硬度的變化進(jìn)行檢測(cè),驗(yàn)證深孔冷擠壓加工技術(shù)在降低表面粗糙程度、改善加工表面材料缺陷以及提高表面硬度等方面的有效性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TJ810.5


本文編號(hào)：2817086