本文選題：開縫襯套 + 雙軸柔性滾彎��； 參考：《南京航空航天大學》2015年碩士論文

【摘要】：開縫襯套冷擠壓強化技術能顯著提高緊固孔的疲勞壽命,已廣泛應用于航天航空、道路軌道等領域。開縫襯套是該項技術的關鍵部分,其制備要求高,難度大。目前國外襯套制備技術已相當成熟,國內(nèi)襯套制備技術還有待提高,特別是小直徑開縫襯套的制備。因此,本文基于雙軸柔性滾彎成形原理,對小直徑襯套制備工藝及性能展開研究,采用試驗與仿真相結(jié)合的方法,主要工作及獲得成果如下:1.針對剛性軸專用夾具進行改進設計,并通過ADAMS軟件對夾具進行動力學仿真,驗證了夾具裝夾的穩(wěn)定性和操作的可行性,該夾具可制備出直徑20mm~10mm的小直徑開縫襯套。利用改進設備進行雙軸柔性滾彎試驗,分析剛性軸直徑、彈性輪外徑和帶材寬度對襯套成形極限尺寸的影響。說明襯套成形極限尺寸隨著剛性軸直徑的減小而減小。在使用直徑8mm以下剛性軸時,彈性輪外徑減小或帶材寬度減小,襯套成形極限尺寸隨之減小;在使用直徑8mm以上剛性軸時,彈性輪外徑或帶材寬度改變對襯套成形極限尺寸的影響不明顯。2.建立了襯套翻邊過程的三維有限元模型,并通過MATLAB圖像識別程序獲取翻邊半徑值,說明襯套翻邊不能與外模圓角完全貼合,翻邊半徑過大或過小,貼合情況越不理想。利用該仿真模型分析不同翻邊半徑下襯套的應力、應變分布及軸承工具受力情況,仿真結(jié)果表明:應力隨著翻邊半徑的增大而增大。當翻邊半徑為1mm和1.5mm時,翻邊外形較好,翻邊外部變形決定了最終翻邊形狀;當翻邊半徑大于2mm時,翻邊開始出現(xiàn)皺曲缺陷,且翻邊變形差別較大。軸承受力隨著翻邊半徑的增大而增大。根據(jù)仿真結(jié)果對襯套進行翻邊試驗,翻邊外形良好。3.用自制備小直徑開縫襯套進行孔的冷擠壓試驗,設計制造配套擠壓芯棒及專用夾具。試驗表明擠壓力隨著芯棒的運動先增大后減小,擠壓力隨著擠壓量的增大而增大,擠壓后孔壁存在一處凸脊,襯套變形破壞不能再次使用。對冷擠壓孔進行殘余應力檢測和顯微硬度測量,結(jié)果說明冷擠壓孔周存在壓應力場,擠壓量越大,應力值越大�？字茱@微硬度提升,擠壓量越大,提升值越大。檢測結(jié)果說明了基于小直徑開縫襯套的孔冷擠壓強化效果,小直徑開縫襯套的性能良好。4.建立了孔冷擠壓過程的三維有限元模型,仿真結(jié)果說明冷擠壓試樣表面的應力呈現(xiàn)左右對稱分布,沿試樣厚度方向,最大應力分布在中部,襯套最大塑性應變在翻邊和開縫處。該模型通過殘余應力檢測結(jié)果及文獻對比得到驗證。利用該模型分析有無襯套擠壓、相對擠壓量、開縫寬度、襯套厚度和初孔直徑不同的情況下,試樣應力分布、擠壓力和襯套變形情況。結(jié)果說明使用開縫襯套冷擠壓必然產(chǎn)生開縫效應,但使擠壓力更均勻。相對擠壓量增大,孔周殘余應力增大,切向壓應力范圍增大,開縫效應增強。開縫寬度增加,開縫效應增強,開縫寬度不宜超過3mm。襯套厚度增加使徑向應力稍有減小,襯套變形程度隨著襯套厚度的增加而減弱。初孔直徑增大,孔周殘余應力增大,擠壓力增大,襯套變形程度增強。
[Abstract]:Based on the principle of double - shaft flexible roll bending , the outer diameter of the liner is reduced or the width of the strip is reduced . The results are as follows : 1 . When the radius of flanging is 1 mm and 1.5 mm , the outer diameter of the liner is reduced or the width of the strip is reduced . Simulation results show that the stress on the surface of the cold - extruded sample shows the right and left symmetric distribution , and the maximum stress is distributed in the middle part along the thickness direction of the sample . The maximum plastic strain of the liner is in the flanging and opening .
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V261;TG376

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本文編號：1995109