【摘要】：隨著冰箱、空調(diào)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等市場(chǎng)需求逐年升高,銅管加工行業(yè)越來(lái)越受到人們廣泛關(guān)注。在銅管需求量增大的同時(shí)對(duì)銅管生產(chǎn)效率及成形質(zhì)量要求也越來(lái)越高。鉗口結(jié)構(gòu)參數(shù)和拉拔工藝參數(shù)匹配對(duì)銅管成形質(zhì)量影響較大,因此,開展鉗口動(dòng)力學(xué)分析和振動(dòng)拉拔工藝研究具有良好的研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用前景。論文采用理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的方法主要完成了以下工作:針對(duì)鉗口打滑問題,對(duì)現(xiàn)有鉗口夾緊裝置進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì);將振動(dòng)塑性成形技術(shù)應(yīng)用到銅管拉拔生產(chǎn)中,有利于減小銅管變形抗力和提高管坯成形質(zhì)量;結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),利用有限元分析軟件MSC.MARC,對(duì)銅管游動(dòng)芯頭低頻振動(dòng)拉拔工藝展開研究。論文的主要研究結(jié)果:(1)結(jié)合銅管拉拔生產(chǎn),在分析鉗口打滑原因的基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有拉拔鉗口裝置改進(jìn)設(shè)計(jì),基于ADAMS建立鉗口夾緊銅管夾頭剛?cè)狁詈夏Ｐ?對(duì)鉗口夾緊過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析;以鉗口對(duì)銅管夾頭夾緊力為評(píng)價(jià)指標(biāo),確立了鉗口角度、銅管夾頭直徑、銅管夾頭與鉗口接觸長(zhǎng)度的最佳取值范圍,為鉗口角度調(diào)整及制銅管夾頭工藝提供了參考。(2)以H63銅合金為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,通過開展不同振動(dòng)參數(shù)(振幅、頻率)條件下的振動(dòng)拉伸試驗(yàn),得到H63銅合金振動(dòng)拉伸真應(yīng)力應(yīng)變曲線;采用唯象建模方法,建立基于彈粘塑性的H63銅合金振動(dòng)拉伸本構(gòu)模型;通過拉拔過程的有限元模擬,分析了銅管游動(dòng)芯頭振動(dòng)拉拔與常規(guī)拉拔的管坯力學(xué)性能。(3)探討了振動(dòng)參數(shù)(振幅、頻率)、拉拔速度、模具錐角、摩擦系數(shù)對(duì)銅管游動(dòng)芯頭低頻振動(dòng)拉拔拉拔力的影響規(guī)律;采用CCD響應(yīng)曲面法,對(duì)銅管游動(dòng)芯頭低頻振動(dòng)拉拔進(jìn)行工藝參數(shù)匹配,建立銅管游動(dòng)芯頭低頻振動(dòng)拉拔力預(yù)測(cè)模型,得到了最佳工藝參數(shù)組合。(4)在研制出激振力幅和頻率分別可調(diào)的“中空式”氣動(dòng)激振器的基礎(chǔ)上,搭建了銅管游動(dòng)芯頭低頻振動(dòng)拉拔實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過振動(dòng)拉拔實(shí)驗(yàn)分析,驗(yàn)證了添加振動(dòng)使得銅管拉拔力減小的事實(shí);在分析拉拔管坯試樣的金相時(shí),發(fā)現(xiàn)添加振動(dòng)的管坯晶粒組織分布更均勻,表明引入低頻振動(dòng)有利于提高銅管成形質(zhì)量。通過以上表明,本研究結(jié)果對(duì)銅管拉拔成形的理論研究和技術(shù)開發(fā)提供有效的途徑,并具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

1-拉拔小車主體；2-氣缸伸縮桿；3-推塊；4-拉拔鉗口；5-滑槽；6-小車襯板圖 2.1 現(xiàn)有鉗口夾緊裝置圖拔鉗口的改進(jìn)設(shè)計(jì)對(duì)鉗口打滑問題，對(duì)現(xiàn)有鉗口裝置進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。同樣采用氣缸作為夾，氣缸推桿通過鉸鏈座、連桿分別與鉗口相連接。在氣缸作用力下，，鉗的作用下沿著拉拔小車襯板斜面運(yùn)動(dòng)至夾緊銅管夾頭。在拉拔過程中，作用力，這樣在楔形鉗口的自鎖性能及氣缸推力的雙重作用下，確保拉能一直夾緊銅管夾頭。于銅管脫離拉拔模具瞬間會(huì)產(chǎn)生巨大慣性力，對(duì)鉗口產(chǎn)生沖擊。為了減伸縮桿的沖擊影響，在氣缸伸縮桿與拉拔小車車體間安裝彈簧減振裝置，鉗口在氣缸推桿的作用下能夠進(jìn)行松夾動(dòng)作。鉗口的打開和閉合都是制，確保了兩個(gè)鉗口的準(zhǔn)確同步運(yùn)動(dòng)。鉗口在夾緊銅管夾頭時(shí)，受力更

燜醺耍?-推塊；4-拉拔鉗口；5-滑槽；6-小車襯板圖 2.1 現(xiàn)有鉗口夾緊裝置圖2.2 拉拔鉗口的改進(jìn)設(shè)計(jì)針對(duì)鉗口打滑問題，對(duì)現(xiàn)有鉗口裝置進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。同樣采用氣缸作為夾緊驅(qū)動(dòng)力來(lái)源，氣缸推桿通過鉸鏈座、連桿分別與鉗口相連接。在氣缸作用力下，鉗口會(huì)在導(dǎo)向槽的作用下沿著拉拔小車襯板斜面運(yùn)動(dòng)至夾緊銅管夾頭。在拉拔過程中，氣缸持續(xù)保持作用力，這樣在楔形鉗口的自鎖性能及氣缸推力的雙重作用下，確保拉拔過程中鉗口能一直夾緊銅管夾頭。由于銅管脫離拉拔模具瞬間會(huì)產(chǎn)生巨大慣性力，對(duì)鉗口產(chǎn)生沖擊。為了減弱鉗口對(duì)氣缸伸縮桿的沖擊影響，在氣缸伸縮桿與拉拔小車車體間安裝彈簧減振裝置。拉拔完成后，鉗口在氣缸推桿的作用下能夠進(jìn)行松夾動(dòng)作。鉗口的打開和閉合都是由氣壓系統(tǒng)控制，確保了兩個(gè)鉗口的準(zhǔn)確同步運(yùn)動(dòng)。鉗口在夾緊銅管夾頭時(shí)，受力更均勻，夾持更牢固。并且針對(duì)打滑原因 1，增大氣缸推力。針對(duì)打滑原因 5，將鉗牙進(jìn)行淬火熱處理，提高硬度與耐磨性能。將導(dǎo)向槽間隙進(jìn)一步縮小至 0.1mm，最大程度的避免雜質(zhì)滲入。鉗口角度及制夾頭工藝需進(jìn)行定量分析。改進(jìn)后鉗口夾緊裝置如圖 2.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG359

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本文編號(hào)：2703488