本文關(guān)鍵詞：皮帶輪輪轂旋壓成形中變形穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：皮帶輪在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域是一種重要的機(jī)械傳動(dòng)零件。利用鏟旋成形技術(shù)生產(chǎn)皮帶輪輪轂是近幾年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型成形工藝，該工藝克服了傳統(tǒng)制造中工藝材料利用率低、能耗大、成本高等不足。影響鏟旋成形的因素有很多，且各影響因素之間相互作用關(guān)系復(fù)雜，故對(duì)帶輪輪轂鏟旋成形工藝變形穩(wěn)定性的研究有助于了解鏟旋成形變形機(jī)理，增加對(duì)鏟旋成形過(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷的認(rèn)識(shí)，提高鏟旋件成形質(zhì)量。 本文利用有限元軟件DEFORM建立有限元分析模型，對(duì)皮帶輪輪轂的鏟旋成形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并將在數(shù)值計(jì)算中出現(xiàn)的缺陷和生產(chǎn)中實(shí)際出現(xiàn)的欠肉和隆起等缺陷進(jìn)行了對(duì)照。從塑性力學(xué)的角度，，模擬分析了毛坯變形區(qū)域金屬應(yīng)力、應(yīng)變的分布和鏟旋輪旋壓力情況，研究了鏟旋成形過(guò)程中毛坯金屬的流動(dòng)規(guī)律和變形機(jī)理，發(fā)現(xiàn)在鏟旋成形過(guò)程中，毛坯變形區(qū)域金屬作長(zhǎng)距離的轉(zhuǎn)移，且單位時(shí)間內(nèi)參與變形的金屬呈逐漸下降趨勢(shì)。 分析了帶輪筒壁欠肉、筒壁表面隆起等典型零件缺陷的形成原因，討論了旋輪圓角半徑、旋輪進(jìn)給速度、毛坯減薄率和材料塑性等因素對(duì)缺陷的影響規(guī)律。提出了鏟旋成形缺陷應(yīng)對(duì)措施，為實(shí)際旋壓加工的參數(shù)合理確定及模具設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。 基于灰色關(guān)聯(lián)分析方法，以幾種缺陷量化最小值為目標(biāo)，以旋輪圓角半徑、旋輪進(jìn)給速度、毛坯壁厚、毛坯減薄率四個(gè)參數(shù)為變量，對(duì)鏟旋成形工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)合優(yōu)化結(jié)果和成形缺陷應(yīng)對(duì)措施，在CDC-400旋壓機(jī)上進(jìn)行了皮帶輪輪轂鏟旋成形試驗(yàn)，旋制出了滿足零件設(shè)計(jì)要求的合格件。
【關(guān)鍵詞】：鏟旋 金屬流動(dòng) 缺陷 變形機(jī)理 參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG306;TH132
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-13
• 插圖清單13-14
• 表格清單14-15
• 1 緒論15-24
• 1.1 引言15
• 1.2 旋壓工藝概況15-21
• 1.2.1 旋壓工藝原理15-16
• 1.2.2 旋壓工藝的分類16-17
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外旋壓技術(shù)的發(fā)展17-20
• 1.2.4 旋壓成形缺陷研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 鏟旋旋壓成形工藝及特點(diǎn)21-22
• 1.5 選題背景、意義及主要內(nèi)容22-24
• 1.5.1 選題背景和意義22
• 1.5.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 2 有限元法基本理論與原理24-28
• 2.1 引言24
• 2.2 剛塑性材料模型及其基本方程24-26
• 2.3 剛塑性有限元的基本原理26-27
• 2.4 剛塑性數(shù)值計(jì)算過(guò)程27-28
• 3 皮帶輪輪轂鏟旋成形有限元模型建立28-34
• 3.1 引言28
• 3.2 DEFORM 軟件簡(jiǎn)介28-29
• 3.3 帶輪輪轂鏟旋旋壓工藝分析29-30
• 3.4 鏟旋旋壓有限元模型的建立30-34
• 3.4.1 有限元模型的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備30
• 3.4.2 毛坯網(wǎng)格劃分30-31
• 3.4.3 材料模型的建立31
• 3.4.4 材料模型的簡(jiǎn)化31
• 3.4.5 接觸與摩擦31-32
• 3.4.6 模擬溫度設(shè)置32
• 3.4.7 加載方式32
• 3.4.8 時(shí)間步長(zhǎng)度和計(jì)算步數(shù)的確定32-33
• 3.4.9 旋輪形狀的確定33-34
• 4 皮帶輪輪轂鏟旋成形數(shù)值模擬分析34-48
• 4.1 引言34
• 4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析34-43
• 4.2.1 變形過(guò)程與形貌34-35
• 4.2.2 單位時(shí)間毛坯參與變形金屬體積35-36
• 4.2.3 應(yīng)力應(yīng)變分析36-37
• 4.2.4 旋輪成形力分析37-38
• 4.2.5 輪轂上端部欠肉的形成過(guò)程38-39
• 4.2.6 欠肉區(qū)域的應(yīng)力分布狀態(tài)39-40
• 4.2.7 輪轂內(nèi)壁表面欠肉的形成40
• 4.2.8 輪轂內(nèi)壁表面欠肉的形成機(jī)理分析40-41
• 4.2.9 隆起的形成過(guò)程41-42
• 4.2.10 隆起區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)42-43
• 4.3 幾何參數(shù)和工藝參數(shù)對(duì)缺陷的影響規(guī)律43-46
• 4.3.1 旋輪圓角半徑對(duì)缺陷的影響43-44
• 4.3.2 旋輪進(jìn)給速度對(duì)缺陷的影響44-45
• 4.3.3 毛坯減薄量對(duì)缺陷的影響45
• 4.3.4 材料塑性對(duì)缺陷的影響45-46
• 4.4 缺陷控制措施46
• 4.5 小結(jié)46-48
• 5 基于灰色系統(tǒng)理論的鏟旋成形參數(shù)優(yōu)化48-58
• 5.1 灰色系統(tǒng)理論的基本內(nèi)容48-49
• 5.2 灰色關(guān)聯(lián)分析49
• 5.3 基于灰色關(guān)聯(lián)分析的鏟旋成形工藝參數(shù)優(yōu)化49-54
• 5.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及模擬結(jié)果49-50
• 5.3.2 初始數(shù)據(jù)處理50-52
• 5.3.3 求灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)與關(guān)聯(lián)度52-54
• 5.4 試驗(yàn)驗(yàn)證54-58
• 5.4.1 試驗(yàn)材料54-55
• 5.4.2 試驗(yàn)工裝的設(shè)計(jì)55-56
• 5.4.3 鏟旋成形試驗(yàn)56-58
• 6 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 主要研究結(jié)論58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況64-65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：398780