本文關鍵詞：鋼質外縱筋筒熱—冷復合擠壓成形研究

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【摘要】：鋼質外縱筋筒是一種外形結構復雜、尺寸精度及力學性能要求高的筒體零件。以前采用厚壁圓管機加成形的方式生產，材料利用率、生產效率及力學性能比較低。本文對鋼質外縱筋筒熱—冷復合擠壓成形進行了研究。 根據(jù)鋼質外縱筋筒零件結構特點及擠壓成形原理，對不同成形工藝方案進行分析并制定了合理的擠壓件圖。利用數(shù)值模擬軟件Deform-3D，研究了筒形件縱筋“徑向—反向”流動規(guī)律，提出了強化金屬徑向流動的措施；同時分析了毛坯在熱擠壓過程中的應變規(guī)律和凸模受力載荷—行程曲線，對成形中出現(xiàn)的擠壓件上、下端口充填不飽滿缺陷進行分析并給出了改善措施；研究了基于凸模結構、摩擦系數(shù)、壁厚值的縱筋筒體省力成形方法，提出了采用“平底帶錐凸模”、“二次潤滑”和“大壁厚值”的降載措施，并確定了凸模錐角和壁厚的尺寸；通過對冷整形過程進行模擬，分析了擠壓件口部缺陷問題。 在上述研究的基礎上，對外縱筋筒擠壓主要相關模具進行設計，并進行實驗驗證。結果表明：數(shù)值模擬結果與實驗基本一致。采用新工藝（下料—坯料加熱—熱擠壓—正火—酸洗、磷化、皂化—冷整形—時效處理—機加）得到的擠壓件表面光潔度、外形精度和力學性能都達到了產品要求，實現(xiàn)了筒體外壁整體塑性成形，達到少切削的目的，提高了產品的可靠性。相比原機加生產的方式，該工藝提高了材料利用率和生產效率，，降低了成本，實現(xiàn)了節(jié)能降耗，達到了預期研究目標，為該類零件的生產提供了參考依據(jù)。
【關鍵詞】：45鋼 外縱筋筒 熱—冷復合擠壓 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG376
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 選題背景及意義10
• 1.2 筒體零件的成形方法10-14
• 1.2.1 楔橫軋11-12
• 1.2.2 旋壓12
• 1.2.3 輥擠12-13
• 1.2.4 徑向鍛造13-14
• 1.3 擠壓成形筒體零件研究進展14-15
• 1.4 省力成形的途徑15-18
• 1.4.1 降低流動應力15-16
• 1.4.2 減小接觸面積和改變作用力方式16-17
• 1.4.3 減小摩擦力17-18
• 1.4.4 增大自由流動的可能性18
• 1.5 本課題的主要研究內容18-20
• 第二章 熱-冷復合擠壓成形工藝研究20-29
• 2.1 熱-冷復合擠壓成形原理20
• 2.2 工藝分析及方案制定20-25
• 2.2.1 零件材料分析20-21
• 2.2.2 零件形狀尺寸分析21-22
• 2.2.3 成形方案和擠壓件圖制定22-25
• 2.3 工藝參數(shù)計算25-28
• 2.3.1 擠壓坯料尺寸確定25-26
• 2.3.2 反擠壓變形程度計算26-27
• 2.3.3 擠壓力計算27-28
• 2.4 小結28-29
• 第三章 擠壓成形數(shù)值模擬29-45
• 3.1 縱筋筒反擠壓金屬流動控制方法29-32
• 3.2 熱擠壓成形有限元模擬32-33
• 3.2.1 模擬模型32-33
• 3.2.2 模擬條件的設定33
• 3.3 模擬結果與分析33-40
• 3.3.1 成形過程金屬流動規(guī)律分析33-37
• 3.3.2 凸模受力分析37-38
• 3.3.3 等效應變分析38-40
• 3.4 基于模擬的省力成形研究40-42
• 3.5 冷整形模擬分析42-43
• 3.6 小結43-45
• 第四章 熱-冷復合擠壓成形模具設計45-55
• 4.1 引言45-46
• 4.2 設計的理論基礎46-47
• 4.3 模具材料的選擇47-48
• 4.4 熱擠壓成形主要模具設計48-52
• 4.4.1 熱擠壓凸模設計48-49
• 4.4.2 熱擠壓組合凹模設計49-50
• 4.4.3 擠壓卸料與頂出裝置設計50-52
• 4.5 冷擠壓成形主要模具設計52-54
• 4.5.1 冷擠壓凸模設計52
• 4.5.2 冷擠壓組合凹模設計52-54
• 4.6 小結54-55
• 第五章 熱-冷復合擠壓成形實驗55-63
• 5.1 引言55
• 5.2 實驗條件55-56
• 5.2.1 實驗原材料55-56
• 5.2.2 實驗設備56
• 5.2.3 實驗用潤滑劑56
• 5.3 擠壓成形過程56-59
• 5.3.1 坯料制備與加熱56-57
• 5.3.2 熱擠壓成形57-58
• 5.3.3 正火58
• 5.3.4 酸洗、磷化、皂化58
• 5.3.5 冷擠壓成形58-59
• 5.3.6 時效處理59
• 5.3.7 機械加工與檢驗59
• 5.4 實驗結果與分析59-62
• 5.5 與原工藝比較62
• 5.6 小結62-63
• 結論63-64
• 參考文獻64-69
• 碩士期間已發(fā)表的學術論文69-70
• 致謝70-71

【參考文獻】

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本文編號：643816