本文關(guān)鍵詞：薄板深孔溫?cái)D壓成形研究

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【摘要】：薄板成深孔加工是一種區(qū)別于傳統(tǒng)孔加工方法的綠色特種加工方法。傳統(tǒng)的孔加工方法一般為去除成孔區(qū)的板料,所得到的孔的深度等于板的厚度。本文利用金屬本身具有的熱塑性對(duì)金屬薄板進(jìn)行孔加工,通過無刃鉆具與板料之間的旋轉(zhuǎn)摩擦生熱,先對(duì)成孔區(qū)材料進(jìn)行升溫軟化,降低其變形抗力,進(jìn)而貫穿成孔,根據(jù)板厚與鉆具直徑的不同,所得到的孔的深度約為板厚度的3-4倍。通過利用金屬本身的塑性進(jìn)行加工,不會(huì)產(chǎn)生切屑,加工過程也無需添加冷卻液,在材料得到充分利用的同時(shí)工件成孔區(qū)域又可以得到合理的流線分布和良好的機(jī)械性能。本文對(duì)薄板深孔成形過程進(jìn)行理論分析與仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證,并在薄板成深孔加工常規(guī)成形溫度的范圍外(再結(jié)晶溫度以下)進(jìn)行了成孔研究。具體做了如下工作:運(yùn)用能量原理的李茲法,得到四邊固支彈性薄板的撓度函數(shù),確定薄板深孔加工板的彈性極限與板厚的關(guān)系;依據(jù)古典摩擦理論和剪切摩擦理論,建立薄板深孔加工過程中錐球形鉆具摩擦熱源的理論模型,得到薄板件吸熱的數(shù)學(xué)公式;并在不同加工參數(shù)下對(duì)成孔進(jìn)行了仿真分析;研究了薄板深孔加工的整個(gè)加工過程,用上限法建立了擠壓階段的力學(xué)模型,積分法建立了脹形階段的力學(xué)模型;得出了溫?cái)D壓加工的加工工藝參數(shù),為實(shí)際生產(chǎn)加工提供了較為可靠的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：薄板深孔 溫?cái)D壓成形 摩擦熱 極限載荷 成孔力
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG376
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題背景10
• 1.2 孔加工方法的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 薄板成深孔成形技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 課題來源及主要研究內(nèi)容與方法14-15
• 第2章 薄板彈性極限載荷研究15-27
• 2.1 工件幾何特征分析15-16
• 2.2 彈性薄板的基本假設(shè)16-17
• 2.3 薄板的邊界條件設(shè)定17-19
• 2.4 四邊固支矩形彈性薄板的撓度函數(shù)分析19-24
• 2.4.1 小撓度理論下的勢(shì)能公式推導(dǎo)20-22
• 2.4.2 四邊固支矩形彈性薄板的撓度函數(shù)分析22-24
• 2.5 四邊固支矩形彈性薄板極限荷載的確定24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第3章 薄板成孔力學(xué)模型的建立27-38
• 3.1 基于上限法建立擠壓模型27-32
• 3.1.1 模型的區(qū)域劃分28-29
• 3.1.2 各功率及擠壓力的求解29-32
• 3.2 脹形力模型建立32-36
• 3.3 本章小結(jié)36-38
• 第4章 薄板深孔成形力熱分析38-50
• 4.1 鉆具熱源理論模型建立38-45
• 4.1.1 摩擦系數(shù)確定38-39
• 4.1.2 薄板深孔成形熱量傳遞邊界條件假設(shè)39
• 4.1.3 錐球形鉆具摩擦生熱熱源模型建立39-42
• 4.1.4 工藝參數(shù)探究42-45
• 4.2 仿真分析加工參數(shù)對(duì)摩擦生熱的影響45-49
• 4.2.1 模擬前的準(zhǔn)備45-47
• 4.2.2 模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析47
• 4.2.3 進(jìn)給速度對(duì)工件成形區(qū)溫度的影響47-48
• 4.2.4 轉(zhuǎn)速對(duì)溫度的影響48-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第5章 薄板深孔溫?cái)D壓成形研究50-62
• 5.1 薄板深孔溫?cái)D壓成孔溫度范圍的確定50-52
• 5.2 不同溫度區(qū)成孔的仿真分析52-57
• 5.2.1 300~600℃間的成孔探究53-55
• 5.2.2 600~800℃間的成孔探究55-57
• 5.3 溫?cái)D壓試驗(yàn)結(jié)果分析57-60
• 5.3.1 成孔尺寸精度試驗(yàn)分析58-59
• 5.3.2 試驗(yàn)成孔表面硬度分析59-60
• 5.4 本章小結(jié)60-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-67
• 致謝67

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本文編號(hào)：1026196