本文關(guān)鍵詞：16型鉤尾框輥鍛工藝過程數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究

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【摘要】：鉤尾框是貨車重要的連接部件,隨著鐵路運(yùn)輸需求的增加,鐵路貨車重載提速備受關(guān)注,鉤尾框作為緩沖裝置重要組成部分,對其性能的要求也在不斷提高。致使鉤尾框的成形工藝的發(fā)展和研究顯得尤為重要。鉤尾框成形工藝主要經(jīng)歷了鑄造鍛造兩個(gè)過程,目前,鉤尾框鍛造工藝制坯過程主要采用的是輥鍛工藝。隨著加工制造業(yè)越來越向著自動化、智能化生產(chǎn)發(fā)展,輥鍛工藝具有容易實(shí)現(xiàn)自動化、生產(chǎn)效率高、節(jié)約金屬材料、提高鍛件的內(nèi)在質(zhì)量、勞動條件好等特點(diǎn),目前應(yīng)用很廣泛,主要用于長軸類鍛件的制坯或成形。本論文研究的16型鉤尾框采用的是制坯輥鍛-整體模鍛工藝。本論文對鐵路貨車用鉤尾框輥鍛成形過程中變形規(guī)律分析、工藝方案優(yōu)化、模具設(shè)計(jì)、防失穩(wěn)槽結(jié)構(gòu)在輥鍛模中的應(yīng)用以及防失穩(wěn)槽結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等問題進(jìn)行深入的理論研究和試驗(yàn)驗(yàn)證。隨著計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的飛速發(fā)展,有限元分析在模擬鍛造成形過程得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,對于優(yōu)化模具設(shè)計(jì)、控制輥鍛件質(zhì)量有極為重要的意義�；赒form三維模擬軟件模擬分析16型鉤尾框的輥鍛變形過程,得到了四道次輥鍛件的形狀尺寸、溫度場、應(yīng)力場、應(yīng)變場等結(jié)果。通過對模擬結(jié)果進(jìn)行分析,優(yōu)化輥鍛模設(shè)計(jì)參數(shù),得出輥鍛過程出現(xiàn)缺陷的機(jī)理,提出解決缺陷的方案。輥鍛變形過程中,輥鍛件長度受坯料溫度、模具間隙的影響,模具間隙在1mm~6mm區(qū)間取值,坯料溫度在1175℃~1250℃區(qū)間取值,多組數(shù)據(jù)分組進(jìn)行模擬分析,得出16型鉤尾框輥鍛件長度與輥鍛模具間隙、初始坯料溫度的關(guān)系。通過點(diǎn)線追蹤的方法,深入分析16型鉤尾框輥鍛過程產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象的原因,提出防失穩(wěn)槽結(jié)構(gòu)預(yù)防解決輥鍛成形過程失穩(wěn)現(xiàn)象,并通過正交實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化了防失穩(wěn)槽結(jié)構(gòu)。通過在輥鍛模中添加防失穩(wěn)槽結(jié)構(gòu),提高了輥鍛件的質(zhì)量并能更好的配合模鍛工序,同時(shí)也對降低鍛造載荷、減少模具磨損起到了重要的作用。本論文研究結(jié)果表明:通過數(shù)值模擬分析優(yōu)化輥鍛模設(shè)計(jì)參數(shù),為后續(xù)1250mm輥鍛機(jī)上輥鍛工藝設(shè)計(jì)提供參考。針對16型鉤尾框輥鍛過程失穩(wěn)現(xiàn)象,首次提出的防失穩(wěn)槽結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)解決失穩(wěn)問題效果顯著,采用防失穩(wěn)槽結(jié)構(gòu)解決失穩(wěn)問題的方法可以推廣到其它有失穩(wěn)現(xiàn)象的長弧線輥鍛模中。
【學(xué)位授予單位】：機(jī)械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG316

【參考文獻(xiàn)】

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1 AdolfFelsing,陳寧;歐洲貨車密接式自動車鉤的研制與試驗(yàn)[J];國外鐵道車輛;2000年01期

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本文編號：1281389