本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜內(nèi)腔零件液態(tài)模鍛技術(shù)研究與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 液態(tài)模鍛 復(fù)雜內(nèi)腔 氧槍噴頭 可熔金屬芯 工藝 模具

【摘要】：目前液態(tài)模鍛技術(shù)主要用來成型結(jié)構(gòu)簡單的零件,無法成型具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件。氧槍噴頭作為具有復(fù)雜內(nèi)腔零件的代表,現(xiàn)有的主要成型工藝為砂型鑄造,質(zhì)量不高、使用壽命短。因此,本文提出了將可熔金屬芯運用在液態(tài)模鍛技術(shù)中,成型以氧槍噴頭為代表的復(fù)雜內(nèi)腔零件的研究思路：主要研究內(nèi)容包括可熔金屬芯的設(shè)計及可行性研究、氧槍噴頭液態(tài)模鍛的工藝和模具設(shè)計、生產(chǎn)線的配置、數(shù)值模擬研究及驗證等部分。 首先,論證了使用可熔金屬芯成型零件復(fù)雜內(nèi)腔的優(yōu)點,并以氧槍噴頭為成型目標(biāo)零件,選擇可熔金屬芯的材料為純鋁,涂料為球墨鑄鐵消失模涂料,結(jié)構(gòu)為分體式結(jié)構(gòu),制造方式為鑄造和機加工以及可熔金屬芯使用工藝。而后,進行了可熔金屬芯的可行性試驗,利用可熔金屬芯通過砂型鑄造成型氧槍噴頭,驗證了可熔金屬芯的可行性,為液態(tài)模鍛提供了參考。 其次,以Φ180x3型號的氧槍噴頭為具體研究對象,進行了其液態(tài)模鍛的工藝設(shè)計及模具設(shè)計。包括對氧槍噴頭毛坯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,選擇端盤在下的成型位置及下加壓間接液鍛的液鍛方式,工藝流程的設(shè)計和工藝參數(shù)的確定；以及模具整體結(jié)構(gòu)、賦形零件、排氣系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)等的詳細(xì)設(shè)計和模具材料的選擇。 再次,根據(jù)氧槍噴頭液態(tài)模鍛的工藝設(shè)計,對可以生產(chǎn)直徑300mm以下的氧槍噴頭的YD800生產(chǎn)線進行配置。選擇立式液鍛機并對其主要功能、動作程序和主要技術(shù)參數(shù)給出了設(shè)計要求；并對用于熔化金屬芯的熔芯爐、用于保溫熔化芯料將其用于鑄造金屬芯的熔鋁爐、烘干和預(yù)熱金屬芯的烘芯爐給出了主要功能、基本結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)的設(shè)計要求。 最后,為了進一步驗證將可熔金屬芯運用到液態(tài)模鍛的可行性,對Φ180x3型號氧槍噴頭的液態(tài)模鍛進行了模擬分析。得出在這一工藝中,金屬芯雖然會熔化,但是在熔化之前,其外部的銅液已經(jīng)形成了一層凝固殼,這層凝固殼和金屬芯涂料可以隔開熔化的金屬芯和液鍛件,不會造成廢品這一結(jié)論。這一模擬結(jié)果得到了實驗證實。
【關(guān)鍵詞】：液態(tài)模鍛 復(fù)雜內(nèi)腔 氧槍噴頭 可熔金屬芯 工藝 模具
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG316.3
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 引言12-24
• 1.1 液態(tài)模鍛技術(shù)概述12-15
• 1.1.1 液態(tài)模鍛工藝的原理及特點12-14
• 1.1.2 液態(tài)模鍛技術(shù)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2 氧槍噴頭及其成形技術(shù)現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 氧槍噴頭分類及材質(zhì)15-17
• 1.2.2 氧槍噴頭制造技術(shù)的發(fā)展和演變17-18
• 1.2.3 氧槍噴頭的失效形式18
• 1.3 液態(tài)模鍛成型具有復(fù)雜內(nèi)腔零件的優(yōu)點及可行性18-19
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容、路線及創(chuàng)新點19-24
• 1.4.1 研究內(nèi)容20
• 1.4.2 研究路線20-22
• 1.4.3 創(chuàng)新點22-24
• 2 氧槍噴頭液態(tài)模鍛的可熔金屬芯設(shè)計及制造24-36
• 2.1 可熔金屬芯的技術(shù)原理24
• 2.2 氧槍噴頭可熔金屬芯的設(shè)計24-29
• 2.2.1 使用可熔金屬芯成型復(fù)雜內(nèi)腔的優(yōu)點24-25
• 2.2.2 可熔金屬芯及涂料的材料設(shè)計25-26
• 2.2.3 氧槍噴頭可熔金屬芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計26-28
• 2.2.4 可熔金屬芯的制造工藝28
• 2.2.5 可熔金屬芯的使用工藝28-29
• 2.3 可熔金屬芯的可行性實驗29-35
• 2.3.1 實驗?zāi)康?/span>29
• 2.3.2 實驗方法和材料29-32
• 2.3.3 實驗結(jié)果與討論32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 3 氧槍噴頭液態(tài)模鍛工藝設(shè)計及模具設(shè)計36-52
• 3.1 氧槍噴頭液態(tài)模鍛工藝設(shè)計36-43
• 3.1.1 液態(tài)模鍛毛坯結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計36-38
• 3.1.2 液態(tài)模鍛成型位置——端盤在下38-39
• 3.1.3 液態(tài)模鍛方式——下加壓間接液鍛39-40
• 3.1.4 工藝流程40-41
• 3.1.5 工藝參數(shù)設(shè)計41-43
• 3.2 氧槍噴頭液態(tài)模鍛模具設(shè)計43-50
• 3.2.1 模具整體結(jié)構(gòu)43-46
• 3.2.2 模具材料46
• 3.2.3 賦形零件46-48
• 3.2.4 定位導(dǎo)向機構(gòu)48
• 3.2.5 澆注系統(tǒng)48-49
• 3.2.6 排氣系統(tǒng)49
• 3.2.7 卸料機構(gòu)49-50
• 3.3 本章小結(jié)50-52
• 4 氧槍噴頭液態(tài)模鍛生產(chǎn)線配置52-68
• 4.1 生產(chǎn)線概述52-54
• 4.1.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)52
• 4.1.2 生產(chǎn)線主要設(shè)備52-54
• 4.2 YD800液鍛機技術(shù)設(shè)計54-58
• 4.2.1 液鍛機選型和總體要求54
• 4.2.2 結(jié)構(gòu)和功能要求54-56
• 4.2.3 工作原理和動作程序56
• 4.2.4 主要技術(shù)參數(shù)56-58
• 4.3 熔芯爐技術(shù)設(shè)計58-61
• 4.3.1 功能要求58-59
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)和工作原理59-60
• 4.3.3 主要技術(shù)參數(shù)60-61
• 4.4 熔鋁爐技術(shù)設(shè)計61-63
• 4.4.1 功能要求61
• 4.4.2 結(jié)構(gòu)和工作原理61-62
• 4.4.3 主要技術(shù)參數(shù)62-63
• 4.5 烘芯爐技術(shù)設(shè)計63-65
• 4.5.1 功能要求63-64
• 4.5.2 結(jié)構(gòu)和工作原理64-65
• 4.5.3 主要技術(shù)參數(shù)65
• 4.6 本章小結(jié)65-68
• 5 氧槍噴頭液態(tài)模鍛過程的數(shù)值模擬及實驗驗證68-86
• 5.1 氧槍噴頭液態(tài)模鍛的數(shù)值模擬68-78
• 5.1.1 三維建模68-69
• 5.1.2 初始條件及邊界條件69-70
• 5.1.3 充型過程數(shù)值模擬結(jié)果與分析70-71
• 5.1.4 凝固過程數(shù)值模擬結(jié)果與分析71-74
• 5.1.5 成型過程中金屬芯的行為分析74-78
• 5.2 氧槍噴頭液態(tài)模鍛數(shù)值模擬結(jié)果的驗證實驗78-85
• 5.2.1 實驗?zāi)康?/span>78
• 5.2.2 實驗方法78-81
• 5.2.3 實驗材料及設(shè)備81-83
• 5.2.4 實驗結(jié)果與討論83-85
• 5.3 本章小結(jié)85-86
• 6 結(jié)論86-88
• 參考文獻88-92
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果92-96
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集96

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陶海,趙曉舉,黃有成;液態(tài)模鍛的應(yīng)用和發(fā)展[J];四川有色金屬;2002年04期

2 姬國君;王吉良;楊福厚;霍春良;;轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭更換工藝的改進[J];遼寧科技學(xué)院學(xué)報;2009年01期

3 劉志昌;;氧槍的研究和設(shè)計[J];鋼鐵;1988年08期

4 楊文遠(yuǎn)，，張德銘，劉志昌，陳峨;轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍的開發(fā)與應(yīng)用[J];鋼鐵;1994年04期

5 牛顯明,趙麗琴,吳陽,褚家廉,郭武奎,王平;溫?zé)釘D壓成形工藝技術(shù)在氧槍噴頭中的應(yīng)用[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報;2004年05期

6 彭一川,廖欣,莫鳳兵;不同形狀拉伐爾噴嘴中氣流行為的研究[J];鋼鐵研究;1999年02期

7 侯克忠 ,高化池;金屬型金屬芯鑄造鋁合金的研究[J];東北林學(xué)院學(xué)報;1981年02期

8 梁賀;李增民;;消失模涂料概述[J];河北工業(yè)科技;2007年06期

9 齊樂華，李賀軍，任學(xué)平;液態(tài)模鍛工藝在制備金屬基復(fù)合材料中的應(yīng)用[J];航空制造工程;1995年02期

10 楊文遠(yuǎn),鄭叢杰,崔健,鄭貽裕;我國煉鋼用氧技術(shù)的現(xiàn)狀及今后工作的建議[J];煉鋼;2001年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姚淑卿;鋼鐵材料擠壓鑄造專用涂料研究[D];北京交通大學(xué);2010年

本文編號：1032062