本文關(guān)鍵詞：基于DEFORM-3D研究楔橫軋軋制鋁合金空心軸類件的成形規(guī)律，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《江蘇大學(xué)》 2010年

基于DEFORM-3D研究楔橫軋軋制鋁合金空心軸類件的成形規(guī)律

龔貴春  

【摘要】： 楔橫軋是一種高效成形軸類件的新工藝和新方法。近年來,人們利用有限元技術(shù)對楔橫軋成形過程的研究取得豐碩的成果,特別是對實心軸類件的研究。人們對空心軸類件楔橫軋過程的研究大多采用實驗的方法,即使采用有限元理論也是非常零碎的,并未系統(tǒng)地研究空心軸類件的楔橫軋過程。另外基于車輛輕量化急需用鋁合金代替鋼材這一發(fā)展趨勢,作者將課題確定為“基于DEFORM-3D研究楔橫軋工藝參數(shù)對鋁合金空心軸類件的成形規(guī)律”。研究結(jié)果對楔橫軋工藝在軋制空心軸類件的應(yīng)用具有指導(dǎo)意義,對進一步完善楔橫軋理論有一定的理論意義。 本文通過DEFORM-3D有限元軟件建模,進行模擬實驗,并與真實實驗結(jié)果對比,結(jié)果表明:有限元模擬結(jié)果與真實實驗結(jié)果基本一致,因此,本文利用DEFORM-3D建立的剛塑性三維有限元模型是準(zhǔn)確的、可靠的。并在此模型基礎(chǔ)上,研究空心軸類件楔橫軋過程的成形機理,并對軋件在不同位置,不同參數(shù)條件下的應(yīng)力場、應(yīng)變場、損傷值進行了分析。 本文對軋件橫截面,縱截面上的軸向應(yīng)力應(yīng)變、切向應(yīng)力應(yīng)變、徑向應(yīng)力應(yīng)變、等效應(yīng)力應(yīng)變、損傷值、以及不同位置等效應(yīng)力應(yīng)變、主應(yīng)力應(yīng)變、損傷值做了詳細(xì)的研究探討,并給出了合理解釋;并研究了應(yīng)變速率場、溫度場、等效應(yīng)力場之間的關(guān)系;也得出了工藝參數(shù)對等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、損傷值的影響規(guī)律;通過不同條件下(材料、空心度、芯軸、)的應(yīng)力、應(yīng)變、損傷值的分析對比,證明:應(yīng)變和損傷值對軋件缺陷的預(yù)測更加準(zhǔn)確;軋制空心件時,為保證軋件質(zhì)量,其工藝要求比實心件更加嚴(yán)格;在使用芯軸條件下,能很好控制軋件的尺寸,其成形對工藝參數(shù)的要求更加苛刻。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TG335
【目錄】：

摘要5-7

ABSTRACT7-11

第一章 緒論11-23

1.1 課題的提出背景11-14

1.2 楔橫軋工藝簡介14-17

1.3 楔橫軋工藝的發(fā)展?fàn)顩r17-20

1.3.1 楔橫軋工藝在國外的發(fā)展概況17-19

1.3.2 楔橫軋工藝在國內(nèi)的發(fā)展概況19-20

1.4 目前研究熱點20-22

1.5 本章小結(jié)22-23

第二章 楔橫軋、有限元理論23-41

2.1 板式楔橫軋的基本理論23-33

2.1.1 板式楔橫軋的運動原理23-25

2.1.2 板式楔橫軋的旋轉(zhuǎn)條件25-29

2.1.3 板式楔橫軋模具設(shè)計的基本問題29-31

2.1.4 楔橫軋模具的工藝參數(shù)31-33

2.2 剛塑性有限單元法基本理論33-38

2.2.1 剛塑性材料基本假設(shè)34

2.2.2 剛塑性體塑性力學(xué)基本方程及邊界條件34-36

2.2.3 剛塑形有限元的求解方法36-38

2.3 仿真所用軟件DEFORM-3D的介紹38-40

2.4 本章小結(jié)40-41

第三章 實驗41-54

3.1 板式楔橫軋數(shù)值仿真模型的建立41-51

3.1.1 幾何模型的構(gòu)建41-45

3.1.2 物理模型的構(gòu)建45-51

3.2 仿真實驗方案設(shè)計51-52

3.3 有限元模型的驗證52-53

3.4 本章小結(jié)53-54

第四章 結(jié)果及分析54-91

4.1 應(yīng)力分析54-68

4.1.1 各節(jié)點應(yīng)力隨時間的變化曲線分析55-58

4.1.2 不同截面溫度場、應(yīng)變速率場，等效應(yīng)力場分析58-62

4.1.3 工藝參數(shù)對最大等效應(yīng)力影響分析62-65

4.1.4 主應(yīng)力、主應(yīng)變分析65-67

4.1.5 本節(jié)小結(jié)67-68

4.2 應(yīng)變分析68-78

4.2.1 各向應(yīng)變云圖分析68-70

4.2.2 不同截面軸向、徑向應(yīng)變分析70-72

4.2.3 軸向?qū)ΨQ面上應(yīng)變分析72-73

4.2.4 不同截面等效應(yīng)變分析73-75

4.2.5 工藝參數(shù)對最大等效應(yīng)變的影響分析75-77

4.2.6 壓扁與縮頸77-78

4.2.7 本節(jié)小結(jié)78

4.3 損傷系數(shù)分析78-84

4.3.1 損傷值云圖分析79-80

4.3.2 不同截面損傷值分析80

4.3.3 工藝參數(shù)對最大損傷值的影響分析80-83

4.3.4 本節(jié)小結(jié)83-84

4.4 對比實驗84-91

4.4.1 不同材料的對比研究84

4.4.2 空心件與實心件對比研究84-85

4.4.3 無芯軸件與芯軸件對比研究85-90

4.4.4 本節(jié)小結(jié)90-91

第五章 結(jié)論及展望91-93

參考文獻93-97

致謝97-98

碩士期間發(fā)表的論文98

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中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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2 王倩;[N];中國工業(yè)報;2009年

3 張曉健;[N];中國冶金報;2006年

4 張曉健;[N];中國冶金報;2006年

5 洪原;[N];中國航空報;2005年

6 徐健 王鑄;[N];經(jīng)濟日報.農(nóng)村版;2006年

7 白艷玲;[N];中國工業(yè)報;2009年

8 高宣;[N];中國包裝報;2002年

9 證券時報記者 李彥;[N];證券時報;2010年

10 ;[N];衡水日報;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李志剛;列車車軸楔橫軋精制坯新設(shè)備與新工藝[D];吉林大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 龔貴春;基于DEFORM-3D研究楔橫軋軋制鋁合金空心軸類件的成形規(guī)律[D];江蘇大學(xué);2010年

2 李文超;軸類件楔橫軋成形表面缺陷的研究[D];吉林大學(xué);2010年

3 孫嘯天;楔橫軋制坯典型工藝缺陷分析與模具設(shè)計[D];重慶大學(xué);2012年

4 王彬;錐面臺階軸類件的楔橫軋成形研究[D];吉林大學(xué);2012年

5 張乃偉;楔橫軋軸類零件成型過程研究[D];河北工程大學(xué);2011年

6 陶新剛;基于損傷力學(xué)的楔橫軋件內(nèi)部損傷開裂的研究[D];機械科學(xué)研究總院;2011年

7 劉偉東;三輥楔橫軋成形機理的仿真研究[D];燕山大學(xué);2010年

8 徐江江;三輥楔橫軋的同步軋制技術(shù)[D];燕山大學(xué);2011年

9 張慶恒;軸類零件軋制有限元數(shù)值模擬[D];河北工程大學(xué);2010年

10 楊海嬌;改善中大直徑楔橫軋軋件質(zhì)量的溫度場優(yōu)化研究[D];燕山大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：基于DEFORM-3D研究楔橫軋軋制鋁合金空心軸類件的成形規(guī)律，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：223792