本文選題：高速冷鐓　切入點(diǎn)：多工位冷鐓工藝　出處：《機(jī)械科學(xué)研究總院》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：多工位高速冷鐓機(jī)以其高效率、高質(zhì)量和高精度的生產(chǎn)特點(diǎn),以及新型高強(qiáng)度冷鐓鋼的應(yīng)用和冷鐓新工藝的研發(fā),使得現(xiàn)代制造業(yè)越來(lái)越多的選擇多工位冷鐓機(jī)設(shè)備生產(chǎn)綜合性能高的零件,例如在航空、航天、船舶和機(jī)械制造等領(lǐng)域生產(chǎn)緊固件及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異形件。但隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,產(chǎn)品需求向著多樣化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、綜合性能要求高的方向發(fā)展。而國(guó)內(nèi)多工位高速冷鐓機(jī)現(xiàn)有的換模結(jié)構(gòu)形式,無(wú)法應(yīng)對(duì)產(chǎn)品多樣化的生產(chǎn)趨勢(shì);小于四工位的冷鐓成形舊工藝,不能保證結(jié)構(gòu)復(fù)雜件的成形精度;且優(yōu)質(zhì)冷鐓件的獲得,更需要對(duì)多工位冷鐓成形原理進(jìn)行更深入的研究等,上述存在的問(wèn)題大大限制了多工位冷鐓技術(shù)的發(fā)展。文章以多工位高速冷鐓成形技術(shù)為主線,圍繞高速冷鐓成形機(jī)理、多工位高速冷鐓成形工藝以及多工位冷鐓機(jī)快速換模機(jī)構(gòu)等方面展開討論研究。采用物理模擬試驗(yàn)方法來(lái)討論多工位冷鐓成形原理、采用有限元模擬分析和建立工藝優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的方法對(duì)多工位冷鐓成形工藝進(jìn)行優(yōu)化、并針對(duì)多工位冷鐓機(jī)快速換模問(wèn)題設(shè)計(jì)出冷鐓機(jī)專用離線換模裝置,最終以典型冷鐓件在多工位冷鐓機(jī)上的生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證上述討論內(nèi)容。具體開展了以下幾方面的研究及取得相應(yīng)的成果:1)多工位高速冷鐓成形機(jī)理的研究根據(jù)多工位冷鐓機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度和滑臺(tái)的位移可以確定應(yīng)變速率,得出多工位高速冷鐓成形屬于低動(dòng)態(tài)成形范疇(低動(dòng)態(tài)的應(yīng)變速率100~101s-1)。用Gleeble試驗(yàn)機(jī)物理模擬的方法研究多工位冷鐓成形狀態(tài)下高強(qiáng)鋼的變形規(guī)律,發(fā)現(xiàn)①高速冷鐓過(guò)程有應(yīng)力波的傳播、正應(yīng)變速率效應(yīng),和較弱的絕熱效應(yīng);②在多工位冷鐓成形過(guò)程中,變形量和變形工位數(shù)對(duì)組織細(xì)化作用影響顯著,而應(yīng)變速率對(duì)組織細(xì)化的作用較小。2)多工位高速冷鐓成形工藝研究由于復(fù)雜冷鐓件的綜合性能要求極高,在冷鐓材料選擇、冷鐓次數(shù)的確定和冷鐓新工藝上提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。并在多工位高速冷鐓成形工藝中采用有限元模擬技術(shù),在模擬計(jì)算的過(guò)程中提出了多組模具更換、定位和各工位間模擬數(shù)值的連續(xù)性問(wèn)題的解決辦法。在工藝優(yōu)化方面,建立工藝優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,根據(jù)模型最小值的工藝參數(shù)得出較優(yōu)化工藝方案,并根據(jù)各工位成形坯料的損傷值和等效應(yīng)力應(yīng)變分布來(lái)選擇最佳的成形工藝。3)多工位冷鐓機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化---離線換模裝置離線換模裝置將多工位冷鐓機(jī)模具組的機(jī)內(nèi)更換轉(zhuǎn)換成機(jī)外更換調(diào)整,減少停機(jī)時(shí)間;采用液壓缸與斜塊共同作用的方式實(shí)現(xiàn)快速裝夾和吊離;動(dòng)、定模部分各設(shè)置有相應(yīng)的方形銷精準(zhǔn)定位。4)多工位冷鐓產(chǎn)品的試驗(yàn)研究在多工位高速冷鐓機(jī)上根據(jù)優(yōu)化的工藝方案生產(chǎn)出典型冷鐓件,研究其成形力、成形工藝以及成形后的組織變化。結(jié)果表明,采用多工位冷鐓成形技術(shù)生產(chǎn)的零件,組織得到明顯細(xì)化,綜合性能高,同時(shí)離線換模裝置的設(shè)計(jì),大大提高了生產(chǎn)效率。典型冷鐓件的生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證了多工位冷鐓成形機(jī)理中的物理模擬結(jié)果和冷鐓工藝有限元模擬優(yōu)化結(jié)果。以上研究結(jié)論和成果,將打破國(guó)外對(duì)多工位冷鐓機(jī)設(shè)備改造升級(jí)技術(shù)的壟斷,實(shí)現(xiàn)我國(guó)多工位冷鐓機(jī)裝備技術(shù)的自主創(chuàng)新,并改善我國(guó)冷鐓產(chǎn)品技術(shù)的低附加值,高質(zhì)高精度冷鐓件嚴(yán)重短缺的現(xiàn)狀等,具有重要的理論研究?jī)r(jià)值和工程實(shí)踐意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：機(jī)械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG316

【參考文獻(xiàn)】

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1 胡克邁;;Gleeble 3500數(shù)控?zé)釞C(jī)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)[J];物理測(cè)試;2006年05期

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本文編號(hào)：1558786