發(fā)布時(shí)間：2020-09-22 19:28

　　 薄板成深孔是一種新穎的無(wú)屑、無(wú)冷卻液的孔加工方法,也是一種綠色加工工藝方法,即在鉆頭與薄板件干摩擦條件下,鉆頭對(duì)工件旋壓使工件發(fā)生熱變形而加工成孔深大于工件板厚的孔,因此成孔孔壁的金屬流線分布更為合理,成孔件的綜合機(jī)械性能更好。本課題主要研究目的是分析干摩擦過(guò)程中薄板件孔壁材料微觀組織性能及孔壁力學(xué)性能,并分析鉆頭在成孔過(guò)程中的摩擦磨損特性,借助仿真及試驗(yàn)分析來(lái)確定較好的工藝參數(shù)以獲得較好的成孔件,為所成的孔壁在后期拓展使用提供基礎(chǔ)。本文首先是依據(jù)材料干摩擦理論,以及基于金屬材料熱變形時(shí)的行為研究,設(shè)立材料剛塑性有限元模擬法的假設(shè)條件,并根據(jù)該基本條件下的有限元方法對(duì)成孔過(guò)程中各個(gè)離散的單元進(jìn)行邊界條件及參數(shù)的求解。基于對(duì)成孔過(guò)程的仿真分析,在塑性成形仿真軟件DEFORM中建立成孔時(shí)低碳鋼薄板工件與硬質(zhì)合金無(wú)刃鉆頭之間的摩擦接觸模型,并通過(guò)不同的加工工藝參數(shù)下的仿真分析來(lái)確定形貌質(zhì)量最佳的工藝參數(shù);并采用點(diǎn)追蹤法分析成孔過(guò)程不同變形區(qū)位置點(diǎn)的溫度變化的影響因素,進(jìn)而研究成孔區(qū)晶粒度變化的影響因素,最終得出使得成孔區(qū)材料晶粒組織均勻的邊界條件;成孔試驗(yàn)件的形貌與仿真模擬的結(jié)果符合較好,說(shuō)明仿真分析具有實(shí)際的指導(dǎo)作用。基于古典的摩擦理論模型建立了成孔過(guò)程中無(wú)刃鉆頭摩擦熱成形模型,并根據(jù)無(wú)刃鉆頭不同區(qū)域摩擦熱源分布情況,對(duì)無(wú)刃鉆頭的球形區(qū)域和錐形區(qū)域的摩擦磨損進(jìn)行研究;對(duì)不同加工參數(shù)下的無(wú)刃鉆頭的軸向受力進(jìn)行分析;對(duì)試驗(yàn)前后無(wú)刃鉆頭的硬度值和元素?cái)U(kuò)散情況作了對(duì)比分析研究,研究結(jié)果可用于選擇合適的工藝參數(shù)以減少鉆頭的受力受損,并提高無(wú)刃鉆頭的綜合性能。本文對(duì)成孔過(guò)程薄板工件變形區(qū)材料的組織進(jìn)行的分析研究以及對(duì)無(wú)刃鉆頭的磨損研究,都對(duì)該工藝的完善具有一定的促進(jìn)作用。
【學(xué)位單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG52
【部分圖文】：

圖 2-1 雙錐球形鉆頭及其球形區(qū)域示意圖The double cone ball bit and its spherical ar微元的摩擦力為：0FRcosdf dF dhμ θ= μ =θ。元所做的功為：0cos2FRdW r dhμ θ=π θ：022 20 02cosFRW dW dhπ ππμ= = θ θ生熱功率為：022002cosFRP W dhππωμ= ω = θ θ

機(jī)械性能會(huì)受到材料性能、加工工藝、生產(chǎn)變形是指當(dāng)變形溫度達(dá)到再結(jié)晶溫度以上時(shí)又稱其為熱加工[38]。在薄板件進(jìn)行熱加工即成壁凸臺(tái)高度、孔壁厚度及成孔區(qū)薄板件彎曲，如在孔壁內(nèi)攻螺紋，當(dāng)壁厚達(dá)不到一定尺來(lái)影響。因此，在我們進(jìn)行成形分析時(shí)，要貌要求，為后期的應(yīng)用及分析提供有效的保下工件成孔分析孔熱加工過(guò)程中，在控制薄板件所成深孔孔孔孔壁的金屬流線分布更為合理，成孔件的加工及配合使用提供有效基礎(chǔ)。金屬材料在熱變形中“變形”—“熱傳遞”同時(shí)進(jìn)行的，如圖 3-1 所示[39]，因此我們?cè)谛枰獜倪@三方面的變化進(jìn)行同步分析，在保到標(biāo)準(zhǔn)條件的同時(shí)控制材料變形區(qū)熱擴(kuò)散及

3.1.1 不同進(jìn)給速度參數(shù)下的成孔形貌尺寸分析薄板件在成深孔過(guò)程中，不同的進(jìn)給速度往往會(huì)使成孔孔壁形貌發(fā)生不同的形變，同時(shí)對(duì)成孔區(qū)材料組織的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶等因素產(chǎn)生影響，因此我們采用固定轉(zhuǎn)速為 2500rpm，在 0.2mm/s 、0.6 mm/s 、1.2 mm/s、2.0mm/s 的進(jìn)給速度仿真分析薄板件成形結(jié)果。圖 3-2 為不同進(jìn)給速度下薄板件成形溫度仿真分析結(jié)果圖，a）0.2mm/s b）0.6mm/s

【參考文獻(xiàn)】

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1 鄭敏利;郭靜蘭;孫守政;楊樹財(cái);王志偉;;高速車削鈦合金刀具宏-介觀擴(kuò)散磨損特性[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

2 吳健;王子s

本文編號(hào)：2824822