本文關(guān)鍵詞：熱鍛模具磨損有限元分析與優(yōu)化

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【摘要】：熱鍛模具是鍛件生產(chǎn)重要的工藝裝備,熱鍛模壽命不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量,也與生產(chǎn)率和成本直接相關(guān)。熱鍛模磨損失效約占總失效數(shù)量的70%。因此有必要對模具的磨損進(jìn)行分析與預(yù)測,探討不同參數(shù)對模具磨損的影響規(guī)律,并進(jìn)行基于磨損的熱鍛模具參數(shù)優(yōu)化�；贏rchard修正磨損模型,應(yīng)用有限元模擬軟件DEFORM,針對某款差速器蓋鍛件,分析了工藝參數(shù)(坯料和模具預(yù)熱溫度、成型速度)、結(jié)構(gòu)參數(shù)(�？趫A角半徑、飛邊厚度)和模具材料物性參數(shù)(導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容)對終鍛模具磨損的影響規(guī)律。針對某款汽車連桿模具,基于Archard回火軟化模型進(jìn)行磨損預(yù)測,對實(shí)際生產(chǎn)模具進(jìn)行三坐標(biāo)測量獲取磨損數(shù)據(jù),將預(yù)測磨損輪廓線與實(shí)測輪廓線進(jìn)行對比,求出了磨損系數(shù)K和調(diào)整系數(shù)a。對Archard三種磨損模型(Archard基本模型、Archard修正模型、Archard回火軟化模型)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比,結(jié)果表明Archard回火軟化模型預(yù)測磨損準(zhǔn)確性最高。針對部分人為可控的參數(shù),運(yùn)用田口實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)合DEFORM-3D仿真軟件對汽車連桿模具不同的參數(shù)組合進(jìn)行模擬仿真,找到最優(yōu)的參數(shù)組合：模具預(yù)熱溫度200℃、成型速度200mm/s、飛邊厚度4.5mm和模口圓角半徑4mm。并在該參數(shù)組合條件下進(jìn)行模擬驗(yàn)證。結(jié)果表明,單次最高磨損量由原始模具的5.52×10-Smm降低為4.49×10-5mm,最大磨損值下降了18.66%,該參數(shù)組合有利于降低模具的磨損量,提高模具壽命。
【關(guān)鍵詞】：熱鍛模具 DEFORM仿真 磨損 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG315.2
【目錄】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題研究背景及意義13
• 1.2 熱鍛模具失效形式及壽命預(yù)測13-16
• 1.2.1 熱磨損失效14
• 1.2.2 熱疲勞失效14-15
• 1.2.3 塑性變形失效15-16
• 1.2.4 斷裂失效16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.1 鍛造有限元模擬技術(shù)16-17
• 1.3.2 Archard磨損模型17-18
• 1.3.3 基于磨損的熱鍛模具鍛造參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)18
• 1.4 研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)18-21
• 第2章 熱鍛模具磨損模型21-29
• 2.1 模具磨損的機(jī)理21-22
• 2.2 模具磨損的過程22-23
• 2.3 磨損模型的建立23-27
• 2.3.1 Archard基本磨損模型23-24
• 2.3.2 Archard修正模型24-26
• 2.3.3 Archard回火軟化磨損模型26-27
• 2.4 磨損模型在Deform的應(yīng)用27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 鍛造參數(shù)對熱鍛模具磨損影響的有限元分析29-47
• 3.1 磨損的主要影響因素29-31
• 3.1.1 與鍛件相關(guān)因素30
• 3.1.2 與模具相關(guān)因素30-31
• 3.1.3 與過程相關(guān)因素31
• 3.1.4 交互作用31
• 3.2 差速器蓋熱鍛成型仿真模型的建立31-34
• 3.2.1 差速器蓋熱鍛成型工藝路線31-33
• 3.2.2 差速器蓋熱鍛成型仿真建模33-34
• 3.3 模具磨損與工藝參數(shù)的關(guān)系34-39
• 3.3.1 坯料預(yù)熱溫度對模具磨損的影響34-36
• 3.3.2 模具預(yù)熱溫度對模具磨損的影響36-37
• 3.3.3 成型速度對模具磨損的影響37-39
• 3.3.4 工藝參數(shù)小結(jié)39
• 3.4 模具磨損與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系39-42
• 3.4.1 飛邊厚度對模具磨損的影響40-41
• 3.4.2 �？趫A角半徑對模具磨損的影響41-42
• 3.4.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)小結(jié)42
• 3.5 模具磨損與模具材料(物性參數(shù))的關(guān)系42-46
• 3.5.1 模擬條件及方法42-43
• 3.5.2 導(dǎo)熱系數(shù)對磨損的影響43-44
• 3.5.3 比熱容對磨損的影響44-45
• 3.5.4 物性參數(shù)小結(jié)45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 汽車連桿熱鍛模具磨損預(yù)測47-61
• 4.1 汽車連桿熱鍛成型仿真模型的建立47-51
• 4.1.1 汽車連桿熱鍛成型工藝路線47-48
• 4.1.2 汽車連桿熱鍛成型仿真建模48-51
• 4.2 連桿模具磨損預(yù)測51-58
• 4.2.1 磨損模型51-56
• 4.2.2 模型可靠性分析56-57
• 4.2.3 壽命預(yù)測57-58
• 4.3 三種磨損模型的比較58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第5章 汽車連桿熱鍛模具優(yōu)化設(shè)計(jì)61-67
• 5.1 優(yōu)化方法61-62
• 5.1.1 有限元法61
• 5.1.2 田口方法61-62
• 5.2 優(yōu)化方案62-66
• 5.2.1 參數(shù)優(yōu)化流程62-63
• 5.2.2 最優(yōu)參數(shù)組合63-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 總結(jié)與展望67-69
• 總結(jié)67-68
• 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文75-76
• 附件76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：680277