本文關(guān)鍵詞：大型吊鉤全纖維鍛造工藝與模具設(shè)計及金屬變形規(guī)律研究

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【摘要】：大型吊鉤是起重設(shè)備中的重要取物裝置,主要應(yīng)用于交通、建筑、運(yùn)輸及航運(yùn)等領(lǐng)域,其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安全性能與使用壽命對起重作業(yè)具有重要影響。由于吊鉤需要長期在重載荷下工作,其強(qiáng)度、硬度與沖擊韌度等必須滿足使用要求。目前我國吊鉤生產(chǎn)主要采用鍛造方法生產(chǎn),鍛造工藝過程包括自由鍛與模鍛,傳統(tǒng)的鍛造工藝存在材料利用率低、生產(chǎn)周期長、非全纖維鍛造等問題,影響吊鉤的使用壽命和鍛造生產(chǎn)成本。本文針對上述問題,詳細(xì)分析了大型雙鉤式吊鉤的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀,開發(fā)了一種新型的大型吊鉤全纖維鍛造成形工藝,建立了大型吊鉤鍛造過程數(shù)值模擬模型,分析了材料變形規(guī)律,優(yōu)化設(shè)計了預(yù)成形件形狀與預(yù)成形模具形狀,設(shè)計開發(fā)了三種吊鉤的全纖維鍛造與模具,最終達(dá)到了提高材料利用率和實現(xiàn)全纖維鍛造的目的。本文首先針對大型吊鉤的生產(chǎn)要求與目前鍛造工藝,結(jié)合全纖維鍛造的特點,開發(fā)了新型大型吊鉤全纖維鍛造工藝,該工藝流程包括下料、鐓粗、壓痕、劈口、拔長鉤部與桿部、鉤部彎曲、收鉤尖、終鍛、切飛邊、熱校正。根據(jù)新鍛造工藝,對150T、100T和100T50#三個型號的大型吊鉤分別進(jìn)行了各鍛造工序的工藝設(shè)計與計算,繪制了冷、熱鍛件圖,確定了毛坯重量和尺寸。本文設(shè)計了三個型號吊鉤的鍛造過程預(yù)成形胎膜形狀,分別設(shè)計了各型號吊鉤的“T”字形預(yù)成形件形狀與具體尺寸,建立了各型號吊鉤的預(yù)鍛過程、鉤尖彎曲過程和終鍛過程的熱力耦合有限元數(shù)值模擬模型,分析了各型號吊鉤在鍛造過程中材料的變形規(guī)律。根據(jù)三個型號吊鉤鍛造過程材料流動規(guī)律,優(yōu)化了“T”字形預(yù)成形件尺寸、預(yù)鍛模具和鉤尖彎曲胎膜形狀與尺寸,確保了鉤尖部位彎曲后的預(yù)鍛件形狀滿足吊鉤終鍛工序的體積分布要求,經(jīng)過有限元數(shù)值模擬分析驗證,對比材料在終鍛模腔中的填充情況與飛邊分布,保證了終鍛件充滿型腔無折疊,飛邊分布合理,各型號吊鉤鍛件材料利用率達(dá)70%以上,100T50#型號達(dá)85%。最后,總結(jié)給出了此類吊鉤的鍛造工藝和模具設(shè)計方法,為其它型號的同類吊鉤鍛造工藝與模具設(shè)計開發(fā)提供了技術(shù)指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：大型吊鉤 全纖維鍛造 預(yù)成形件 模具設(shè)計 數(shù)值模擬
【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】：2015
【分類號】：TG316
【目錄】：

• 摘要13-15
• ABSTRACT15-17
• 第一章 緒論17-29
• 1.1 引言17-18
• 1.2 吊鉤類產(chǎn)品特點分類及相關(guān)技術(shù)要求18-19
• 1.2.1 吊鉤產(chǎn)品分類及應(yīng)用領(lǐng)域18
• 1.2.2 吊鉤產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)要求18-19
• 1.3 吊鉤產(chǎn)品發(fā)展概況與研究現(xiàn)狀19-24
• 1.3.1 吊鉤產(chǎn)品研究總體現(xiàn)狀19-21
• 1.3.2 吊鉤產(chǎn)品成形技術(shù)研究現(xiàn)狀21-24
• 1.4 吊鉤鍛造工藝現(xiàn)狀及問題分析24-26
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容26-29
• 第二章 150T大型吊鉤全纖維鍛造新工藝與模具設(shè)計29-41
• 2.1 引言29
• 2.2 大型吊鉤全纖維鍛造新工藝29-32
• 2.2.1 雙鉤式吊鉤全纖維鍛造特點29-30
• 2.2.2 大型吊鉤全纖維鍛造新工藝30-32
• 2.3 150T大型吊鉤鍛造工藝分析32-39
• 2.3.1 150T大型吊鉤零件圖繪制32-34
• 2.3.2 150T大型吊鉤鍛件圖的制定34-36
• 2.3.2.1 鍛件公差和加工余量34
• 2.3.2.2 模鍛斜度34
• 2.3.2.3 圓角半徑34
• 2.3.2.4 技術(shù)條件34-35
• 2.3.2.5 冷鍛件圖35-36
• 2.3.3 設(shè)備噸位的確定36-37
• 2.3.4 150T大型吊鉤終鍛模膛設(shè)計37-38
• 2.3.4.1 150T熱鍛件圖的制定與繪制37
• 2.3.4.2 飛邊槽的型式與尺寸37-38
• 2.3.4.3 確定終鍛模膛形狀38
• 2.3.5 150T大型吊鉤坯料尺寸的確定38-39
• 2.4 本章小結(jié)39-41
• 第三章 150T大型吊鉤預(yù)成形件設(shè)計及數(shù)值模擬41-53
• 3.1 引言41
• 3.2 150T大型吊鉤預(yù)成形件設(shè)計及預(yù)鍛模具設(shè)計41-44
• 3.2.1 150T大型吊鉤鍛造預(yù)成形件設(shè)計41-43
• 3.2.2 150T大型吊鉤預(yù)鍛上模及下模設(shè)計43-44
• 3.3 150T大型吊鉤鍛造過程有限元數(shù)值模擬分析44-52
• 3.3.1 150T大型吊鉤預(yù)鍛過程數(shù)值模擬44-46
• 3.3.2 150T大型吊鉤鉤尖彎曲過程數(shù)值模擬46-48
• 3.3.3 150T大型吊鉤終鍛過程數(shù)值模擬48-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 100T大型吊鉤工藝設(shè)計與成形過程數(shù)值模擬53-71
• 4.1 引言53
• 4.2. 100T大型吊鉤鍛造工藝分析53-60
• 4.2.1 100T大型吊鉤零件圖繪制53-55
• 4.2.2 100T大型吊鉤鍛件圖的制定55-57
• 4.2.2.1 鍛件公差和加工余量55
• 4.2.2.2 模鍛斜度55
• 4.2.2.3 圓角半徑55
• 4.2.2.4 技術(shù)條件55-56
• 4.2.2.5 冷鍛件圖56-57
• 4.2.3 設(shè)備噸位的確定57-58
• 4.2.4 100T大型吊鉤鍛造模膛設(shè)計58-59
• 4.2.4.1 熱鍛件圖的制定和繪制58
• 4.2.4.2 飛邊槽的型式和尺寸58-59
• 4.2.4.3 確定終鍛模膛形狀59
• 4.2.5 100T大型吊鉤坯料尺寸的確定59-60
• 4.3 100T大型吊鉤預(yù)成形件設(shè)計與成形過程數(shù)值模擬60-69
• 4.3.1 100T大型吊鉤預(yù)成形件設(shè)計及預(yù)鍛模具設(shè)計60-62
• 4.3.2 100T大型吊鉤預(yù)鍛過程數(shù)值模擬62-64
• 4.3.3 100T大型吊鉤鉤尖彎曲過程數(shù)值模擬64-65
• 4.3.4 100T大型吊鉤終鍛過程數(shù)值模擬65-69
• 4.4 本章小結(jié)69-71
• 第五章 100T50#大型吊鉤工藝設(shè)計與成形過程數(shù)值模擬71-89
• 5.1 引言71
• 5.2 100T50#大型吊鉤鍛造工藝分析71-78
• 5.2.1100T50#大型吊鉤零件圖繪制71-72
• 5.2.2 100T50#大型吊鉤鍛件圖的制定72-75
• 5.2.2.1 鍛件公差和加工余量72-73
• 5.2.2.2 模鍛斜度73
• 5.2.2.3 圓角半徑73
• 5.2.2.4 技術(shù)條件73-74
• 5.2.2.5 冷鍛件圖74-75
• 5.2.3 設(shè)備噸位的確定75
• 5.2.4 100T50#大型吊鉤鍛造模膛設(shè)計75-77
• 5.2.4.1 熱鍛件圖的制定和繪制75-76
• 5.2.4.2 飛邊槽的型式和尺寸76-77
• 5.2.4.3 確定終鍛模膛形狀77
• 5.2.5 100T50#大型吊鉤還料尺寸的確定77-78
• 5.3 100T50#大型吊鉤預(yù)成形件設(shè)計與成形過程數(shù)值模擬78-88
• 5.3.1 100T50#大型吊鉤預(yù)成形件設(shè)計及預(yù)鍛模具設(shè)計78-79
• 5.3.2 100T50#大型吊鉤預(yù)鍛過程數(shù)值模擬79-81
• 5.3.3 100T50#大型吊鉤鉤尖彎曲過程數(shù)值模擬81-84
• 5.3.4 100T50#大型吊鉤終鍛過程數(shù)值模熱84-88
• 5.4 本章小結(jié)88-89
• 第六章 結(jié)論89-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 致謝95-97
• 攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎勵97-98
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表98

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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3 張偉亮;孟憲舉;李廷樹;李軍;懷玉蘭;;基于Ansys大噸位扁平卸扣失效模擬分析[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2013年05期

4 胡鵬宇;艾英君;;起重機(jī)吊具用自動掛、脫鉤裝置[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2013年07期

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本文編號：1068757