本文關(guān)鍵詞：變速箱中間軸楔橫軋內(nèi)部缺陷分析及工藝優(yōu)化

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【摘要】：楔橫軋工藝是一種新型的軸類零件成形技術(shù),具有生產(chǎn)效率高、成本低、產(chǎn)品精度高等優(yōu)點。汽車變速箱中間軸的批量很大,從生產(chǎn)效率和節(jié)約材料上看,楔橫軋是中間軸制坯工藝的首選先進(jìn)方法。但是,軸類零件特別是像中間軸這樣有相鄰大盤徑比的軸類零件,在軋制中常常出現(xiàn)的內(nèi)部缺陷會降低軋件強度、破壞內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),導(dǎo)致零件失效報廢。本文研究的某變速箱中間軸坯件在楔橫軋成型過程中產(chǎn)生內(nèi)部缺陷,借助有限元模擬研究分析內(nèi)部缺陷,優(yōu)化楔形模具工藝參數(shù),以消除該軋件的內(nèi)部缺陷。本文首先對某工廠生產(chǎn)的變速箱中間軸零件特點進(jìn)行分析,細(xì)端部位處斷面收縮率大,應(yīng)進(jìn)行二次軋制完成全部變形,指出了二次軋制時容易產(chǎn)生內(nèi)部缺陷。應(yīng)用楔橫軋工藝在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)在細(xì)端部位容易產(chǎn)生內(nèi)部缺陷,根據(jù)生產(chǎn)工藝參數(shù)設(shè)計楔形模具并建立有限元模型。利用DEFORM-3D模擬軟件研究分析細(xì)端部位內(nèi)部的第一主應(yīng)力、等效應(yīng)變等各場量的變化規(guī)律與內(nèi)部缺陷形成的關(guān)系,確定了第一把成形楔楔入段的第一主應(yīng)力作為內(nèi)部缺陷的評判參考場量。對細(xì)端部位的第一把成形楔各個工藝參數(shù)(成形角、展寬角、斷面收縮率)及軋制溫度展開研究,通過改變單一工藝參數(shù)值進(jìn)行對比實驗獲得該工藝參數(shù)與第一主應(yīng)力的變化關(guān)系。得到了各工藝參數(shù)對內(nèi)部缺陷的影響規(guī)律。根據(jù)各個工藝參數(shù)對內(nèi)部缺陷的影響規(guī)律,利用正交優(yōu)化實驗改善軋件細(xì)端部位的內(nèi)部成形質(zhì)量�？紤]工藝參數(shù)的交互影響,確定正交實驗的各因素、水平及優(yōu)化指標(biāo),通過正交實驗方案得到相應(yīng)實驗結(jié)果。根據(jù)實驗結(jié)果,利用最小二乘法建立優(yōu)化指標(biāo)與各工藝參數(shù)和軋制溫度的擬合函數(shù),利用擬合函數(shù)求解得到最優(yōu)工藝參數(shù)組合。利用最優(yōu)工藝參數(shù)組合設(shè)計細(xì)端部位第一把成形楔模具,建立有限元模型并利用DEFORM-3D進(jìn)行模擬驗證。將最優(yōu)工藝參數(shù)組合的模擬結(jié)果結(jié)合工廠實際生產(chǎn)效果,驗證本課題的研究成果可靠性、可行性。本文的成果具有工程應(yīng)用價值,對于的楔橫軋生產(chǎn)具直接指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：楔橫軋 內(nèi)部缺陷 數(shù)值模擬 中間軸
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U463.212;TG335
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 楔橫軋技術(shù)簡介11-15
• 1.2.1 楔橫軋技術(shù)的特點11-13
• 1.2.2 楔橫軋技術(shù)的分類13-14
• 1.2.3 楔橫軋模具的介紹14-15
• 1.3 楔橫軋技術(shù)的發(fā)展歷程15-17
• 1.3.1 楔橫軋技術(shù)的發(fā)展15-16
• 1.3.2 楔橫軋技術(shù)的研究歷程16-17
• 1.4 楔橫軋軋件缺陷研究現(xiàn)狀17-21
• 1.4.1 楔橫軋軋件外部缺陷的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.2 楔橫軋軋件內(nèi)部缺陷研究現(xiàn)狀18-21
• 1.5 課題研究意義、主要內(nèi)容21-24
• 1.5.1 變速箱中間軸零件特點成形缺陷21
• 1.5.2 課題研究意義21-22
• 1.5.3 課題主要研究內(nèi)容22-24
• 2 變速箱中間軸坯件細(xì)端部位內(nèi)部缺陷場量分析24-42
• 2.1 變速箱中間軸坯件工藝方案及模具設(shè)計24-26
• 2.1.1 變速箱中間軸楔橫軋坯件工藝方案24-25
• 2.1.2 變速箱中間軸坯件模具設(shè)計25-26
• 2.2 楔橫軋的有限元數(shù)值模擬簡介26-28
• 2.2.1 有限元數(shù)值模擬方法26-27
• 2.2.2 DEFORM有限元數(shù)值模擬軟件概述27-28
• 2.3 變速箱中間軸坯件楔橫軋有限元模型28-31
• 2.3.1 剛塑性有限元法基本理論及方程28-29
• 2.3.2 變速箱中間軸坯件楔橫軋有限元模型的建立29-31
• 2.4 變速箱中間軸坯件內(nèi)部缺陷位置31-32
• 2.5 細(xì)端部位內(nèi)部缺陷與各場量關(guān)系32-38
• 2.5.1 等效應(yīng)變33-34
• 2.5.2 損傷值34-35
• 2.5.3 等效應(yīng)力35-36
• 2.5.4 平均應(yīng)力36-37
• 2.5.5 第一主應(yīng)力37-38
• 2.6 內(nèi)部缺陷評判參考場量的選擇38-39
• 2.7 模擬尺寸與實際生產(chǎn)尺寸值對比39
• 2.8 本章小結(jié)39-42
• 3 工藝參數(shù)對變速箱中間軸內(nèi)部缺陷的影響42-50
• 3.1 工藝參數(shù)模擬范圍選擇42-43
• 3.2 工藝參數(shù)對變速箱中間軸楔橫軋細(xì)端部位第一主應(yīng)力的影響43-49
• 3.2.1 成形角影響44-45
• 3.2.2 展寬角影響45-46
• 3.2.3 斷面收縮率影響46-47
• 3.2.4 軋制溫度影響47-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 4 基于正交試驗法的工藝參數(shù)優(yōu)化50-60
• 4.1 正交實驗設(shè)計50-52
• 4.1.1 因數(shù)水平變量設(shè)計50
• 4.1.2 實驗方案設(shè)計50-52
• 4.2 優(yōu)化求解分析52-57
• 4.2.1 第一主應(yīng)力與工藝參數(shù)的擬合函數(shù)52-53
• 4.2.2 工藝參數(shù)及軋制溫度的交互作用分析53-57
• 4.2.3 最優(yōu)工藝參數(shù)組合求解57
• 4.3 最優(yōu)工藝參數(shù)模擬驗證57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 5 變速箱中間軸試軋實驗60-66
• 5.1 變速箱中間軸成型工藝60
• 5.2 楔橫軋模具加工60-62
• 5.3 楔橫軋物理試軋過程62-63
• 5.3.1 軋機設(shè)備參數(shù)62
• 5.3.2 軋制過程62-63
• 5.4 楔橫軋物理試軋結(jié)果63-64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 6 結(jié)論與展望66-68
• 6.1 研究結(jié)論66-67
• 6.2 研究展望67-68
• 致謝68-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的xO究成果72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 余柏林;楔橫軋工藝在上柴公司的應(yīng)用[J];柴油機設(shè)計與制造;1999年04期

2 張康生;杜惠萍;楊翠蘋;劉文科;胡正寰;;楔橫軋件螺旋痕產(chǎn)生原因研究[J];機械工程學(xué)報;2011年08期

3 劉桂華;趙培峰;徐春國;任廣升;沈智;;大變形量楔橫軋成形過程中內(nèi)部缺陷的預(yù)防[J];中國機械工程;2006年S1期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李文超;軸類件楔橫軋成形表面缺陷的研究[D];吉林大學(xué);2010年

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本文編號：689415