楔橫軋軸類件的均勻性是指軋件在軋制過程中變形的均勻程度。在成形過程中,軋件變形均勻性越高,軋件各部分的變形程度就越趨于均勻,有利于產(chǎn)生均勻的內部組織和良好的外觀尺寸。在衡量軋制工藝的優(yōu)劣性時,軋件在軋制過程中的均勻性應作為重要的參考因素。因此,本文開展閉開聯(lián)合楔橫軋軸類件成形與成性的均勻性研究,在軋制過程中確保軋件的高質量、高效率和材料的高利用率。本文采用DEFORM-3D仿真和閉開聯(lián)合楔橫軋軸類件軋制實驗相結合的研究方法,系統(tǒng)研究閉開聯(lián)合楔橫軋軸類件成形與成性的均勻性,通過有限元模擬可以看到軋件變形過程中軋件的金屬流動規(guī)律、應力應變,以及成形后的平均晶粒尺寸和動態(tài)再結晶體積分數(shù),從而定量的衡量軋件變形均勻程度。因此,在闡明均勻性評價指標基礎上,采用數(shù)值模擬方法,從軋制過程中各階段應力應變的變化情況研究了成形均勻性,著重研究了軋件斷面收縮率對成形均勻性的影響;從軋制過程中各階段平均晶粒尺寸和動態(tài)再結晶體積分數(shù)的變化情況研究了成性均勻性;在此基礎上,分別研究了楔入段擋楔角θ₁,擠壓延展段擋楔角θ₃,斷面收縮率以及坯料直徑對凹心值和微觀晶粒分布均... 

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 楔橫軋工藝研究現(xiàn)狀
        1.1.1 楔橫軋工藝
        1.1.2 楔橫軋工藝的發(fā)展概況
    1.2 楔橫軋工藝質量控制研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及研究內容
        1.3.1 課題的來源
        1.3.2 課題的研究意義
        1.3.3 課題的研究內容
2 閉開聯(lián)合楔橫軋軸類件的有限元建模
    2.1 閉開聯(lián)合楔橫軋軸類件工作原理
    2.2 模具設計的原則
        2.2.2 楔橫軋工藝參數(shù)的選取原則
    2.3 閉開聯(lián)合楔橫軋的模具設計
        2.3.1 軋件的材料與尺寸
        2.3.3 閉開聯(lián)合楔橫軋閉式階段模具改進方法
        2.3.4 開式階段模具改進方法
    2.4 閉開聯(lián)合楔橫軋軸類件的有限元數(shù)值模擬模型的建立
        2.4.1 材料42CrMo的本構方程與再結晶模型
        2.4.2 有限元法及軟件概述
        2.4.3 有限元模型的簡化假設
        2.4.4 建立閉開聯(lián)合楔橫軋有限元模擬模型
    2.5 本章小結
3.軸向閉開聯(lián)合楔橫軋成形均勻性分析
    3.1 基于應變變形均勻性系數(shù)的評價指標
    3.2 楔橫軋成形過程受力狀態(tài)分析
    3.3 閉開聯(lián)合楔橫軋工藝金屬流動分析
    3.4 閉式軋制段應力場分析
        3.4.1 閉式楔入段縱截面應力分析
        3.4.2 閉式展寬段縱截面應力分析
        3.4.3 閉式軸向擠壓延展段縱截面應力分析
        3.4.4 閉式精整段縱截面應力分析
        3.4.5 開式楔入段縱截面應力分析
        3.4.6 開式展寬段縱截面應力分析
        3.4.7 開式精整段縱截面應力分析
    3.5 閉式軋制段應變場
        3.5.1 閉式楔入段縱截面應變分析
        3.5.2 閉式展寬段縱截面應變分析
        3.5.3 閉式軸向擠壓延展段縱截面應變分析
        3.5.4 閉式精整段縱截面應變分析
        3.5.5 開式楔入段縱截面應變分析
        3.5.6 開式展寬段縱截面應變分析
        3.5.7 開式精整段縱截面應變分析
    3.6 斷面收縮率對閉開聯(lián)合軋制成形均勻性的影響
    3.7 本章小結
4.軸向閉開聯(lián)合楔橫軋成性均勻性分析
    4.1 基于平均晶粒尺寸的成性均勻性評價指標
    4.2 軸類件軸向閉開聯(lián)合軋制溫度場的分布
        4.2.1 閉式楔入段溫度場
        4.2.2 閉式展寬段溫度場
        4.2.3 閉式軸向擠壓延展段溫度場
        4.2.4 閉式精整段溫度場
        4.2.5 開式楔入段溫度場
        4.2.6 開式展寬段溫度場
        4.2.7 開式精整溫度場
        4.2.8 軋件內部的溫度特征
    4.3 軸類件閉開聯(lián)合軋制微觀組織分布特征
        4.3.1 閉式楔入段平均晶粒尺寸與動態(tài)再結晶體積分數(shù)
        4.3.2 閉式展寬段平均晶粒尺寸與動態(tài)再結晶體積分數(shù)
        4.3.3 閉式軸向再延伸段平均晶粒尺寸與動態(tài)再結晶體積分數(shù)
        4.3.4 閉式精整段平均晶粒尺寸與動態(tài)再結晶體積分數(shù)
        4.3.5 開式楔入段平均晶粒尺寸與動態(tài)再結晶體積分數(shù)
        4.3.6 開式展寬段平均晶粒尺寸與動態(tài)再結晶體積分數(shù)
        4.3.7 開式精整段平均晶粒尺寸與動態(tài)再結晶體積分數(shù)
        4.3.8 軋件的平均晶粒尺寸變化特征
    4.4 斷面收縮率對成性均勻性的影響
    4.5 本章小結
5 工藝參數(shù)對閉開聯(lián)合軋制均勻性的影響
    5.1 軋件端部凹心與閉開聯(lián)合楔橫軋成形均勻性的關系
        5.1.1 軋件端部凹心長度的計算方法
    5.2 工藝參數(shù)對閉式楔橫軋軸類件端部凹心的影響規(guī)律分析
        5.2.1 不同工藝參數(shù)凹心值的測量
        5.2.2 楔入段擋楔角θ1對凹心值的影響
        5.2.3 軸向擠壓延展段擋楔角θ3對凹心值的影響
        5.2.4 斷面收縮率對凹心值的影響
        5.2.5 坯料直徑對凹心值的影響
        5.2.6 各因素對閉開聯(lián)合楔橫軋軋件凹心值的影響程度
    5.3 工藝參數(shù)對閉開聯(lián)合楔橫軋軸類件成性均勻性的影響規(guī)律分析
        5.3.1 軋件平均晶粒尺寸與成性均勻性的關系
        5.3.2 不同工藝參數(shù)平均晶粒尺寸的測量
        5.3.3 楔入段擋楔角θ1對軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
        5.3.4 軸向擠壓延展擋楔角θ3對軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
        5.3.5 斷面收縮率對軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
        5.3.6 坯料直徑對軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
    5.4 本章小結
6 閉開聯(lián)合楔橫軋成形與成性的軋制實驗
    6.1 實驗準備
    6.2 實驗過程
        6.2.1 坯料準備
        6.2.2 實驗模具
        6.2.3 實驗擋板
    6.3 實驗步驟
    6.4 實驗結果與分析
        6.4.1 模擬與實驗軋件端面質量對比
    6.5 閉開聯(lián)合楔橫軋微觀組織實驗
        6.5.1 軋制前晶粒尺寸測定
        6.5.2 軋制后晶粒尺寸測定
    6.6 本章小結
7 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]模具參數(shù)對閉開聯(lián)合軋制汽車油泵軸力能參數(shù)的影響[J]. 魏伊倫,束學道,王雨,田端陽,殷安民,姬開宇.  中國機械工程. 2017(10)
[2]工藝參數(shù)對閉開聯(lián)合楔橫軋軸件端部質量的影響[J]. 位杰,束學道,柳傳,王英,李子軒,周子榮.  熱加工工藝. 2016(15)
[3]工藝參數(shù)對閉開聯(lián)合軋制件微觀組織的影響研究[J]. 周子榮,束學道,位杰,殷安民,馬吉棟.  熱加工工藝. 2016(15)
[4]基于擋楔與二次閉式的閉開聯(lián)合楔橫軋有限元數(shù)值模擬[J]. 姬開宇,束學道,孫寶壽,彭文飛,王英.  寧波大學學報(理工版). 2016(02)
[5]非調質鋼空心軸楔橫軋控冷相變過程數(shù)值模擬[J]. 王敏婷,李學通,彭進,杜鳳山.  材料熱處理學報. 2013(06)
[6]楔橫軋非對稱軸類件微觀組織演變的預測[J]. 龔文煒,束學道,彭文飛.  熱加工工藝. 2013(11)
[7]回火溫度對42CrMo鋼沖擊韌性的影響[J]. 陳俊丹,莫文林,王培,陸善平.  金屬學報. 2012(10)
[8]楔橫軋不同變形階段的微觀組織演變分析[J]. 張寧,王寶雨.  塑性工程學報. 2012(01)
[9]坯料端部形狀對楔橫軋軋件凹心影響的研究[J]. 魏新紅,束學道.  熱加工工藝. 2011(21)
[10]楔橫軋非對稱軸類件有限元模型分析[J]. 彭文飛,張康生,賈震,胡正寰.  塑性工程學報. 2010(02)

碩士論文
[1]閉式楔橫軋成形軸端關鍵技術研究[D]. 位杰.寧波大學 2017
[2]閉式楔橫軋成形軸類件及其端部質量研究[D]. 程超.寧波大學 2013
[3]楔橫軋非對稱軸類件微觀組織演變規(guī)律及無料頭技術研究[D]. 龔文煒.寧波大學 2012
[4]楔橫軋多楔同步軋制空心車軸微觀組織規(guī)律研究[D]. 曾雪磊.寧波大學 2012
[5]回轉體楔橫軋成形工藝研究[D]. 李文慧.沈陽理工大學 2011



本文編號：3659686