汽車花鍵軸冷擠壓成形工藝及摩擦潤(rùn)滑特性研究
本文關(guān)鍵詞:汽車花鍵軸冷擠壓成形工藝及摩擦潤(rùn)滑特性研究
更多相關(guān)文章: 冷擠壓 數(shù)值模擬 摩擦磨損 潤(rùn)滑劑
【摘要】:花鍵軸零件是汽車整體組成中不可或缺的組成部分,其成形質(zhì)量的好壞直接影響汽車的動(dòng)力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)而影響整車正常行駛的穩(wěn)定性,安全性以及使用年限。汽車花鍵軸冷擠壓成形方法比傳統(tǒng)切削工藝能夠有效降低零件的生產(chǎn)成本,提高零件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本文針對(duì)汽車花鍵軸零件冷擠壓成形工藝進(jìn)行系統(tǒng)分析,并著重對(duì)零件成形過(guò)程中的摩擦潤(rùn)滑特性進(jìn)行系統(tǒng)研究。全文研究?jī)?nèi)容主要包括:1.花鍵軸冷擠壓工藝研究;ㄦI軸零件所用材料是CK45,幾何形狀可概括為三個(gè)部分:杯形壁,臺(tái)階和外花鍵。本文以專業(yè)有限元軟件DEFORM-3D為研究平臺(tái),全面分析了冷擠壓成形過(guò)程中的金屬材料的流動(dòng)情況以及關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)成形載荷的影響,并利用正交試驗(yàn)得出合理的成形工藝方案。最終工藝方案為:下料—退火—表面處理—正擠—鐓擠—中間退火及表面處理—反擠—正火—粗車—擠齒—機(jī)加工。2.冷擠壓模具的摩擦及潤(rùn)滑研究。首先,基于修正的Archard磨損模型在DEFORM-3D中對(duì)花鍵軸零件冷擠壓成形過(guò)程中凹模的磨損情況進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,包括凹模整體的磨損情況以及關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)凹模最大磨損深度的影響。其次,通過(guò)對(duì)冷擠壓成形中潤(rùn)滑理論的研究,并結(jié)合現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外冷擠壓用潤(rùn)滑劑,完成了本文新型冷擠壓用潤(rùn)滑劑的研制,并分別選取國(guó)內(nèi)、外冷擠壓用潤(rùn)滑劑以及常用的磷皂化潤(rùn)滑作為對(duì)比,通過(guò)摩擦磨損試驗(yàn)、圓環(huán)鐓粗試驗(yàn)、實(shí)際零件的擠壓試驗(yàn)以及對(duì)成形零件表面形貌的觀察對(duì)該潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑效果進(jìn)行了測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果顯示,該新型潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑效果良好,摩擦系數(shù)約為0.058,可用于冷擠壓成形,為冷擠壓用潤(rùn)滑劑的實(shí)際推廣和進(jìn)一步研究提供了有利的技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】:冷擠壓 數(shù)值模擬 摩擦磨損 潤(rùn)滑劑
【學(xué)位授予單位】:上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TG376;U466
【目錄】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 課題背景11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
- 1.2.1 冷擠壓成形技術(shù)研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.2 冷擠壓成形中摩擦磨損的研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 課題研究的意義16
- 1.4 課題研究的主要內(nèi)容16-18
- 第二章 汽車花鍵軸零件冷擠壓成形模擬18-40
- 2.1 引言18-19
- 2.2 花鍵軸冷擠壓工藝分析19-21
- 2.3 花鍵軸冷擠壓工藝方案設(shè)計(jì)21-25
- 2.3.1 冷擠壓工藝方案制定21-22
- 2.3.2 冷擠壓工藝方案比較22-24
- 2.3.3 冷擠壓工序制定24-25
- 2.4 有限元模型的建立25-27
- 2.5 有限元模擬結(jié)果分析27-35
- 2.5.1 零件整體變形情況及金屬流動(dòng)情況的研究27-31
- 2.5.2 關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)成形載荷影響31-35
- 2.6 最佳工藝參數(shù)的確定35-39
- 2.7 本章小結(jié)39-40
- 第三章 冷擠壓成形中的摩擦磨損理論研究40-49
- 3.1 引言40-41
- 3.2 摩擦學(xué)研究方法的進(jìn)展41-42
- 3.3 金屬冷擠壓成形的摩擦特點(diǎn)42-43
- 3.4 冷擠壓成形中的滑動(dòng)摩擦理論43-45
- 3.5 塑性成形中摩擦問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型45-47
- 3.6 數(shù)值模擬中模具磨損的基本模型47-48
- 3.7 本章小結(jié)48-49
- 第四章 花鍵軸冷擠壓成形中模具的磨損研究49-63
- 4.1 引言49-50
- 4.2 花鍵軸冷擠壓模具磨損的數(shù)值模擬50-58
- 4.2.1 有限元模擬模型的建立50
- 4.2.2 模擬結(jié)果分析50-58
- 4.3 關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)冷擠壓成形模具磨損影響的研究58-62
- 4.3.1 模具初始硬度對(duì)模具磨損的影響58-59
- 4.3.2 摩擦系數(shù)對(duì)模具磨損的影響59-61
- 4.3.3 凸模運(yùn)動(dòng)速度對(duì)模具磨損的影響61-62
- 4.4 本章小結(jié)62-63
- 第五章 冷擠壓成形中的潤(rùn)滑研究63-80
- 5.1 引言63
- 5.2 常用冷擠壓潤(rùn)滑劑的種類63-64
- 5.3 新型冷擠壓用潤(rùn)滑劑的制備64-67
- 5.3.1 冷擠壓用潤(rùn)滑劑的要求64
- 5.3.2 冷擠壓用潤(rùn)滑劑的配制64-67
- 5.4 新型冷擠壓用潤(rùn)滑劑的性能測(cè)試67-79
- 5.4.1 摩擦磨損試驗(yàn)67-71
- 5.4.2 圓環(huán)鐓粗試驗(yàn)71-75
- 5.4.3 實(shí)際零件的冷擠壓試驗(yàn)75-76
- 5.4.4 成形零件表面形貌的觀察76-79
- 5.5 本章小結(jié)79-80
- 第六章 總結(jié)與展望80-82
- 6.1 總結(jié)80-81
- 6.2 展望81-82
- 參考文獻(xiàn)82-86
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果86-87
- 致謝87-88
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1065973
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