閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件成形與成性均勻性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-12 19:12
楔橫軋軸類(lèi)件的均勻性是指軋件在軋制過(guò)程中變形的均勻程度。在成形過(guò)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(nèi)部組織和良好的外觀尺寸。在衡量軋制工藝的優(yōu)劣性時(shí),軋件在軋制過(guò)程中的均勻性應(yīng)作為重要的參考因素。因此,本文開(kāi)展閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件成形與成性的均勻性研究,在軋制過(guò)程中確保軋件的高質(zhì)量、高效率和材料的高利用率。本文采用DEFORM-3D仿真和閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件軋制實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)研究閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件成形與成性的均勻性,通過(guò)有限元模擬可以看到軋件變形過(guò)程中軋件的金屬流動(dòng)規(guī)律、應(yīng)力應(yīng)變,以及成形后的平均晶粒尺寸和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?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(píng)價(jià)指標(biāo)基礎(chǔ)上,采用數(shù)值模擬方法,從軋制過(guò)程中各階段應(yīng)力應(yīng)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(duì)成形均勻性的影響;從軋制過(guò)程中各階段平均晶粒尺寸和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的變化情況研究了成性均勻性;在此基礎(chǔ)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(duì)凹心值和微觀晶粒分布均...
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(zhì)量控制研究現(xiàn)狀
1.3 課題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容
1.3.1 課題的來(lái)源
1.3.2 課題的研究意義
1.3.3 課題的研究?jī)?nèi)容
2 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件的有限元建模
2.1 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件工作原理
2.2 模具設(shè)計(jì)的原則
2.2.2 楔橫軋工藝參數(shù)的選取原則
2.3 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋的模具設(shè)計(jì)
2.3.1 軋件的材料與尺寸
2.3.3 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋閉式階段模具改進(jìn)方法
2.3.4 開(kāi)式階段模具改進(jìn)方法
2.4 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件的有限元數(shù)值模擬模型的建立
2.4.1 材料42CrMo的本構(gòu)方程與再結(jié)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(jiǎn)化假設(shè)
2.4.4 建立閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋有限元模擬模型
2.5 本章小結(jié)
3.軸向閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋成形均勻性分析
3.1 基于應(yīng)變變形均勻性系數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.2 楔橫軋成形過(guò)程受力狀態(tài)分析
3.3 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋工藝金屬流動(dòng)分析
3.4 閉式軋制段應(yīng)力場(chǎng)分析
3.4.1 閉式楔入段縱截面應(yīng)力分析
3.4.2 閉式展寬段縱截面應(yīng)力分析
3.4.3 閉式軸向擠壓延展段縱截面應(yīng)力分析
3.4.4 閉式精整段縱截面應(yīng)力分析
3.4.5 開(kāi)式楔入段縱截面應(yīng)力分析
3.4.6 開(kāi)式展寬段縱截面應(yīng)力分析
3.4.7 開(kāi)式精整段縱截面應(yīng)力分析
3.5 閉式軋制段應(yīng)變場(chǎng)
3.5.1 閉式楔入段縱截面應(yīng)變分析
3.5.2 閉式展寬段縱截面應(yīng)變分析
3.5.3 閉式軸向擠壓延展段縱截面應(yīng)變分析
3.5.4 閉式精整段縱截面應(yīng)變分析
3.5.5 開(kāi)式楔入段縱截面應(yīng)變分析
3.5.6 開(kāi)式展寬段縱截面應(yīng)變分析
3.5.7 開(kāi)式精整段縱截面應(yīng)變分析
3.6 斷面收縮率對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合軋制成形均勻性的影響
3.7 本章小結(jié)
4.軸向閉開(kāi)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(píng)價(jià)指標(biāo)
4.2 軸類(lèi)件軸向閉開(kāi)聯(lián)合軋制溫度場(chǎng)的分布
4.2.1 閉式楔入段溫度場(chǎng)
4.2.2 閉式展寬段溫度場(chǎng)
4.2.3 閉式軸向擠壓延展段溫度場(chǎng)
4.2.4 閉式精整段溫度場(chǎng)
4.2.5 開(kāi)式楔入段溫度場(chǎng)
4.2.6 開(kāi)式展寬段溫度場(chǎng)
4.2.7 開(kāi)式精整溫度場(chǎng)
4.2.8 軋件內(nèi)部的溫度特征
4.3 軸類(lèi)件閉開(kāi)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(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.2 閉式展寬段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.3 閉式軸向再延伸段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.4 閉式精整段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.5 開(kāi)式楔入段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.6 開(kāi)式展寬段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.7 開(kāi)式精整段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?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(duì)成性均勻性的影響
4.5 本章小結(jié)
5 工藝參數(shù)對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合軋制均勻性的影響
5.1 軋件端部凹心與閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋成形均勻性的關(guān)系
5.1.1 軋件端部凹心長(zhǎng)度的計(jì)算方法
5.2 工藝參數(shù)對(duì)閉式楔橫軋軸類(lèi)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(cè)量
5.2.2 楔入段擋楔角θ1對(duì)凹心值的影響
5.2.3 軸向擠壓延展段擋楔角θ3對(duì)凹心值的影響
5.2.4 斷面收縮率對(duì)凹心值的影響
5.2.5 坯料直徑對(duì)凹心值的影響
5.2.6 各因素對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軋件凹心值的影響程度
5.3 工藝參數(shù)對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)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(guān)系
5.3.2 不同工藝參數(shù)平均晶粒尺寸的測(cè)量
5.3.3 楔入段擋楔角θ1對(duì)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(duì)軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
5.3.5 斷面收縮率對(duì)軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
5.3.6 坯料直徑對(duì)軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
5.4 本章小結(jié)
6 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋成形與成性的軋制實(shí)驗(yàn)
6.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
6.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
6.2.1 坯料準(zhǔn)備
6.2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)>?
6.2.3 實(shí)驗(yàn)擋板
6.3 實(shí)驗(yàn)步驟
6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
6.4.1 模擬與實(shí)驗(yàn)軋件端面質(zhì)量對(duì)比
6.5 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋微觀組織實(shí)驗(yàn)
6.5.1 軋制前晶粒尺寸測(cè)定
6.5.2 軋制后晶粒尺寸測(cè)定
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模具參數(shù)對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合軋制汽車(chē)油泵軸力能參數(shù)的影響[J]. 魏伊倫,束學(xué)道,王雨,田端陽(yáng),殷安民,姬開(kāi)宇. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(10)
[2]工藝參數(shù)對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸件端部質(zhì)量的影響[J]. 位杰,束學(xué)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(duì)閉開(kāi)聯(lián)合軋制件微觀組織的影響研究[J]. 周子榮,束學(xué)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(kāi)聯(lián)合楔橫軋有限元數(shù)值模擬[J]. 姬開(kāi)宇,束學(xué)道,孫寶壽,彭文飛,王英. 寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2016(02)
[5]非調(diào)質(zhì)鋼空心軸楔橫軋控冷相變過(guò)程數(shù)值模擬[J]. 王敏婷,李學(xué)通,彭進(jìn),杜鳳山. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2013(06)
[6]楔橫軋非對(duì)稱(chēng)軸類(lèi)件微觀組織演變的預(yù)測(cè)[J]. 龔文煒,束學(xué)道,彭文飛. 熱加工工藝. 2013(11)
[7]回火溫度對(duì)42CrMo鋼沖擊韌性的影響[J]. 陳俊丹,莫文林,王培,陸善平. 金屬學(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 2012(01)
[9]坯料端部形狀對(duì)楔橫軋軋件凹心影響的研究[J]. 魏新紅,束學(xué)道. 熱加工工藝. 2011(21)
[10]楔橫軋非對(duì)稱(chēng)軸類(lèi)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(xué)報(bào). 2010(02)
碩士論文
[1]閉式楔橫軋成形軸端關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 位杰.寧波大學(xué) 2017
[2]閉式楔橫軋成形軸類(lèi)件及其端部質(zhì)量研究[D]. 程超.寧波大學(xué) 2013
[3]楔橫軋非對(duì)稱(chēng)軸類(lèi)件微觀組織演變規(guī)律及無(wú)料頭技術(shù)研究[D]. 龔文煒.寧波大學(xué) 2012
[4]楔橫軋多楔同步軋制空心車(chē)軸微觀組織規(guī)律研究[D]. 曾雪磊.寧波大學(xué) 2012
[5]回轉(zhuǎn)體楔橫軋成形工藝研究[D]. 李文慧.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3659686
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(zhì)量控制研究現(xiàn)狀
1.3 課題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容
1.3.1 課題的來(lái)源
1.3.2 課題的研究意義
1.3.3 課題的研究?jī)?nèi)容
2 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件的有限元建模
2.1 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件工作原理
2.2 模具設(shè)計(jì)的原則
2.2.2 楔橫軋工藝參數(shù)的選取原則
2.3 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋的模具設(shè)計(jì)
2.3.1 軋件的材料與尺寸
2.3.3 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋閉式階段模具改進(jìn)方法
2.3.4 開(kāi)式階段模具改進(jìn)方法
2.4 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)件的有限元數(shù)值模擬模型的建立
2.4.1 材料42CrMo的本構(gòu)方程與再結(jié)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(jiǎn)化假設(shè)
2.4.4 建立閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋有限元模擬模型
2.5 本章小結(jié)
3.軸向閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋成形均勻性分析
3.1 基于應(yīng)變變形均勻性系數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.2 楔橫軋成形過(guò)程受力狀態(tài)分析
3.3 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋工藝金屬流動(dòng)分析
3.4 閉式軋制段應(yīng)力場(chǎng)分析
3.4.1 閉式楔入段縱截面應(yīng)力分析
3.4.2 閉式展寬段縱截面應(yīng)力分析
3.4.3 閉式軸向擠壓延展段縱截面應(yīng)力分析
3.4.4 閉式精整段縱截面應(yīng)力分析
3.4.5 開(kāi)式楔入段縱截面應(yīng)力分析
3.4.6 開(kāi)式展寬段縱截面應(yīng)力分析
3.4.7 開(kāi)式精整段縱截面應(yīng)力分析
3.5 閉式軋制段應(yīng)變場(chǎng)
3.5.1 閉式楔入段縱截面應(yīng)變分析
3.5.2 閉式展寬段縱截面應(yīng)變分析
3.5.3 閉式軸向擠壓延展段縱截面應(yīng)變分析
3.5.4 閉式精整段縱截面應(yīng)變分析
3.5.5 開(kāi)式楔入段縱截面應(yīng)變分析
3.5.6 開(kāi)式展寬段縱截面應(yīng)變分析
3.5.7 開(kāi)式精整段縱截面應(yīng)變分析
3.6 斷面收縮率對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合軋制成形均勻性的影響
3.7 本章小結(jié)
4.軸向閉開(kāi)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(píng)價(jià)指標(biāo)
4.2 軸類(lèi)件軸向閉開(kāi)聯(lián)合軋制溫度場(chǎng)的分布
4.2.1 閉式楔入段溫度場(chǎng)
4.2.2 閉式展寬段溫度場(chǎng)
4.2.3 閉式軸向擠壓延展段溫度場(chǎng)
4.2.4 閉式精整段溫度場(chǎng)
4.2.5 開(kāi)式楔入段溫度場(chǎng)
4.2.6 開(kāi)式展寬段溫度場(chǎng)
4.2.7 開(kāi)式精整溫度場(chǎng)
4.2.8 軋件內(nèi)部的溫度特征
4.3 軸類(lèi)件閉開(kāi)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(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.2 閉式展寬段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.3 閉式軸向再延伸段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.4 閉式精整段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.5 開(kāi)式楔入段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.6 開(kāi)式展寬段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
4.3.7 開(kāi)式精整段平均晶粒尺寸與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?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(duì)成性均勻性的影響
4.5 本章小結(jié)
5 工藝參數(shù)對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合軋制均勻性的影響
5.1 軋件端部凹心與閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋成形均勻性的關(guān)系
5.1.1 軋件端部凹心長(zhǎng)度的計(jì)算方法
5.2 工藝參數(shù)對(duì)閉式楔橫軋軸類(lèi)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(cè)量
5.2.2 楔入段擋楔角θ1對(duì)凹心值的影響
5.2.3 軸向擠壓延展段擋楔角θ3對(duì)凹心值的影響
5.2.4 斷面收縮率對(duì)凹心值的影響
5.2.5 坯料直徑對(duì)凹心值的影響
5.2.6 各因素對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軋件凹心值的影響程度
5.3 工藝參數(shù)對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸類(lèi)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(guān)系
5.3.2 不同工藝參數(shù)平均晶粒尺寸的測(cè)量
5.3.3 楔入段擋楔角θ1對(duì)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(duì)軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
5.3.5 斷面收縮率對(duì)軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
5.3.6 坯料直徑對(duì)軋件各截面平均晶粒尺寸的影響
5.4 本章小結(jié)
6 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋成形與成性的軋制實(shí)驗(yàn)
6.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
6.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
6.2.1 坯料準(zhǔn)備
6.2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)>?
6.2.3 實(shí)驗(yàn)擋板
6.3 實(shí)驗(yàn)步驟
6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
6.4.1 模擬與實(shí)驗(yàn)軋件端面質(zhì)量對(duì)比
6.5 閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋微觀組織實(shí)驗(yàn)
6.5.1 軋制前晶粒尺寸測(cè)定
6.5.2 軋制后晶粒尺寸測(cè)定
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模具參數(shù)對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合軋制汽車(chē)油泵軸力能參數(shù)的影響[J]. 魏伊倫,束學(xué)道,王雨,田端陽(yáng),殷安民,姬開(kāi)宇. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(10)
[2]工藝參數(shù)對(duì)閉開(kāi)聯(lián)合楔橫軋軸件端部質(zhì)量的影響[J]. 位杰,束學(xué)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(duì)閉開(kāi)聯(lián)合軋制件微觀組織的影響研究[J]. 周子榮,束學(xué)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(kāi)聯(lián)合楔橫軋有限元數(shù)值模擬[J]. 姬開(kāi)宇,束學(xué)道,孫寶壽,彭文飛,王英. 寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2016(02)
[5]非調(diào)質(zhì)鋼空心軸楔橫軋控冷相變過(guò)程數(shù)值模擬[J]. 王敏婷,李學(xué)通,彭進(jìn),杜鳳山. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2013(06)
[6]楔橫軋非對(duì)稱(chēng)軸類(lèi)件微觀組織演變的預(yù)測(cè)[J]. 龔文煒,束學(xué)道,彭文飛. 熱加工工藝. 2013(11)
[7]回火溫度對(duì)42CrMo鋼沖擊韌性的影響[J]. 陳俊丹,莫文林,王培,陸善平. 金屬學(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 2012(01)
[9]坯料端部形狀對(duì)楔橫軋軋件凹心影響的研究[J]. 魏新紅,束學(xué)道. 熱加工工藝. 2011(21)
[10]楔橫軋非對(duì)稱(chēng)軸類(lèi)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(xué)報(bào). 2010(02)
碩士論文
[1]閉式楔橫軋成形軸端關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 位杰.寧波大學(xué) 2017
[2]閉式楔橫軋成形軸類(lèi)件及其端部質(zhì)量研究[D]. 程超.寧波大學(xué) 2013
[3]楔橫軋非對(duì)稱(chēng)軸類(lèi)件微觀組織演變規(guī)律及無(wú)料頭技術(shù)研究[D]. 龔文煒.寧波大學(xué) 2012
[4]楔橫軋多楔同步軋制空心車(chē)軸微觀組織規(guī)律研究[D]. 曾雪磊.寧波大學(xué) 2012
[5]回轉(zhuǎn)體楔橫軋成形工藝研究[D]. 李文慧.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3659686
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