發(fā)布時間：2018-01-21 21:53

  本文關(guān)鍵詞： 楔橫軋 多楔成形 鋁合金 連桿坯料 數(shù)值模擬　出處：《廣西大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：連桿是發(fā)動機中最重要的部件之一,對發(fā)動機的正常工作起關(guān)鍵作用。但因連桿零件形狀復(fù)雜,其質(zhì)量與坯料質(zhì)量的分配、金屬纖維流線的連續(xù)性和分布密切相關(guān),傳統(tǒng)的制坯工藝不易精確控制坯料的質(zhì)量分配、難以保證金屬纖維流線的連續(xù)、均勻分布,生產(chǎn)率不高、機械化程度低等問題,嚴(yán)重影響了連桿的質(zhì)量和產(chǎn)量。楔橫軋制坯在提高坯料形狀尺寸精度、表面質(zhì)量、綜合力學(xué)性能以及生產(chǎn)率等方面具有更明顯的優(yōu)勢,這對追求優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)材的連桿生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。本文首先運用剛塑性有限元理論進行楔橫軋多楔成形鋁合金軸類件的有限元數(shù)值模擬分析,并與真實實驗結(jié)果進行對比,結(jié)果表明有限元模擬結(jié)果和真實實驗結(jié)果基本一致。說明,本文利用剛塑性有限元理論進行數(shù)值模擬分析方法是準(zhǔn)確可靠的。在此基礎(chǔ)上,選用高強度鋁合金作為生產(chǎn)原材料,對楔橫軋多楔成形鋁合金連桿坯料進行了模擬研究,探索其變形、缺陷產(chǎn)生機理,并分析了工藝參數(shù)對缺陷的影響,為后續(xù)模鍛成形連桿提供質(zhì)量保證,為鋁合金連桿的生產(chǎn)提供借鑒。主要研究結(jié)論如下：(1)軋件上的金屬流動研究表明：心部金屬流動慢,表面金屬流動快,軋件中間細(xì)桿部網(wǎng)格被嚴(yán)重壓縮、拉長、扭轉(zhuǎn),容易產(chǎn)生縮頸、心部缺陷；軋件端部容易產(chǎn)生凹心缺陷；(2)應(yīng)力應(yīng)變研究表明：中間細(xì)桿部形變大,細(xì)桿部中間段心部應(yīng)力應(yīng)變較大,晶格畸變大,位錯密度高,容易產(chǎn)生疏松、縮孔等心部缺陷,適當(dāng)提高軋制速度、側(cè)主楔成形角,或適當(dāng)降低內(nèi)側(cè)楔展寬角有利于減輕心部缺陷；(3)影響堆料形成的主要因素是金屬流動的速度和位移方向。金屬流動的速度和方向與軋輥的軋制速度、斷面收縮分配系數(shù)、成形楔的斜面(成形角)有關(guān),通過選擇合適的軋制速度,適當(dāng)降低斷面收縮分配系數(shù)、側(cè)主楔和內(nèi)側(cè)楔成形角有利于減輕軋件大頭末端的堆料。
[Abstract]:The connecting rod is one of the most important components in the engine, which plays a key role in the normal operation of the engine. However, because of the complicated shape of the connecting rod parts, the quality of the connecting rod is distributed with the quality of the blank. The continuity and distribution of metal fiber streamline is closely related to the traditional billet manufacturing process is not easy to accurately control the quality distribution of blank, it is difficult to ensure the continuous and uniform distribution of metal fiber streamline, the productivity is not high. The low degree of mechanization has seriously affected the quality and output of the connecting rod. The cross wedge rolling billet has more obvious advantages in improving the shape and size accuracy, surface quality, comprehensive mechanical properties and productivity of the blank. This is of great significance to the production of high quality, high efficiency and low material connecting rod. Firstly, the finite element simulation analysis of multi-wedge forming aluminum alloy shafts with cross wedge rolling is carried out by using rigid-plastic finite element theory. Compared with the real experimental results, the results show that the finite element simulation results are basically consistent with the real experimental results. In this paper, it is accurate and reliable to use the rigid-plastic finite element theory to carry out numerical simulation analysis. On this basis, high-strength aluminum alloy is selected as raw material. In this paper, the simulation study of aluminum alloy connecting rod billets for cross wedge rolling is carried out, and the mechanism of deformation and defect generation is explored, and the influence of process parameters on defects is analyzed to provide quality assurance for subsequent die forging forming connecting rod. The main research conclusions are as follows: the metal flow on the workpiece is slow, the surface metal flow is fast, and the meshes in the middle of the workpiece are seriously compressed. Elongate, torsion, easy to produce necking, heart defects; The center defect is easy to be produced at the end of the rolling piece. 2) the study of stress and strain shows that the center part of the middle part of the thin bar is deformed, the center part of the middle part of the thin bar is large in stress and strain, the lattice distortion is large, the dislocation density is high, and the center defects such as porosity and shrinkage are easy to be produced. Increasing rolling speed properly, forming angle of side main wedge, or decreasing width angle of medial wedge are helpful to alleviate center defect. The velocity and direction of metal flow are related to the rolling speed of roll, the distribution coefficient of cross section shrinkage, and the inclined surface (forming angle) of the forming wedge. By selecting the appropriate rolling speed, reducing the cross section shrinkage distribution coefficient properly, and the forming angle of the main wedge and the inner wedge of the side, it is helpful to reduce the material stacking at the end of the large end of the rolling piece.
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG339

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本文編號：1452627