【摘要】：近年來,徑向鍛造作為一種特種鍛造技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、軌道交通等裝備制造領(lǐng)域,尤其是在軸類零件的生產(chǎn)制造中,徑向鍛造的優(yōu)勢更加的明顯。某公司在徑向鍛造Φ600mm的實心軸時,經(jīng)過四個道次的鍛造之后,端面出現(xiàn)了嚴(yán)重的縮口缺陷,切除端面縮口部分浪費了材料,降低了收得率,造成了巨大的經(jīng)濟損失。目前,對于徑向鍛端面縮口的研究比較單一,大多僅僅考慮工藝參數(shù)對端面縮口的影響,并未考慮工藝參數(shù)改變對鍛件質(zhì)量的影響。本文從改善端面縮口缺陷入手,通過有限元數(shù)值模擬分析對徑向鍛宏觀成形和微觀組織演變兩方面進行系統(tǒng)地研究,制定新工藝,以期在改善端面縮口缺陷地同時提高鍛件質(zhì)量。首先,基于Deform建立合理的有限元模型,對原工藝進行了徑向鍛模擬,與工廠生產(chǎn)鍛件的端面縮口對比,驗證了模型適用性。其次,分析了原工藝下變形速度、等效應(yīng)變、軸向拉應(yīng)力以及溫度場的變化和分布規(guī)律,確定了成形過程中兩個主要研究對象:心部等效應(yīng)變和心部軸向拉應(yīng)力峰值。利用單一變量法改變初鍛溫度、壓下量、初始送進量以及摩擦因子等徑向鍛中四個主要工藝參數(shù),研究了其對成形過程以及縮口缺陷的影響。再次,分析了原工藝下動態(tài)再結(jié)晶百分比、動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸以及平均晶粒尺寸的變化和分布規(guī)律,確定了以心部平均晶粒尺寸為微觀組織演變規(guī)律的主要研究對象。利用單一變量法改變初鍛溫度、壓下量、初始送進量以及摩擦因子等工藝參數(shù),研究了其對微觀組織演變的影響。最后,根據(jù)徑向鍛機最大鍛造力的限制,選擇合理的初鍛溫度、初始送進量以及壓下量范圍,并通過分析前面的模擬結(jié)果,得到了較優(yōu)的改進工藝方案,針對改進后工藝方案進行完整模擬,與原工藝對比,改善了端面縮口缺陷同時提高了鍛件質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG316
【圖文】：

第 1 章 緒 論第 1 章 緒 論壓機械通過相應(yīng)的模具對金屬施加作用力，使其發(fā)生特。不論是在機械制造、載人航天領(lǐng)域，還是在建筑工程術(shù)的應(yīng)用都十分廣泛[1]。對于當(dāng)代冶金生產(chǎn)，鑄、軋、造方法，其中鑄造可以得到各種形狀的零部件，但是組較低的生產(chǎn)制造中；相比鑄造，軋制成形較為單一，但作用，鍛造技術(shù)不僅能控制產(chǎn)品的成形，而且能有效的質(zhì)量，所以，鍛造被廣泛應(yīng)用到各種加工領(lǐng)域中。

第 1 章 緒 論研發(fā)投入了大量資金，但由于核心技術(shù)掌握在國外的企業(yè)手中，我國的徑向發(fā)發(fā)展較為緩慢，徑向鍛生產(chǎn)所需求的機器多數(shù)從國外引進，尤其是徑向鍛產(chǎn)品。近年來，一些規(guī)模較大的冶金企業(yè)前后引進了數(shù)十臺徑向鍛機，但是，所以，國產(chǎn)鍛造機的設(shè)計生產(chǎn)必然大勢所趨。徑向鍛的原理如圖 1-2 所示，與自由鍛不同是徑向鍛機由四個錘頭均勻分的四周，工作期間四個錘頭同時對坯料進行徑向往復(fù)鍛打，坯料則隨著錘頭行軸向的旋轉(zhuǎn)送進。坯料受到四個方向的力，發(fā)生塑形變形時，由于錘頭的的變形主要是軸向上的拔長。。

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本文編號：2720268