本文關(guān)鍵詞：花鍵冷敲精密成形數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 花鍵 冷敲成形 有限元建模 成形規(guī)律 工藝參數(shù)

【摘要】：花鍵冷敲精密成形技術(shù)作為一種新型的無切削加工技術(shù)，利用具有特定齒形的滾打輪對(duì)工件進(jìn)行高速敲擊和擠壓，使工件表層金屬產(chǎn)生局部塑性變形后實(shí)現(xiàn)花鍵整體成形。與傳統(tǒng)的花鍵加工方法相比，該工藝具有生產(chǎn)率高、節(jié)能節(jié)材、成形零件精度高和機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，是目前加工高精度、高強(qiáng)度、高性能花鍵軸類零件的先進(jìn)制造技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、船舶制造、國(guó)防工業(yè)等眾多工業(yè)領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。 本文通過對(duì)花鍵冷敲成形原理及特點(diǎn)的研究，，分析了應(yīng)變率效應(yīng)、慣性效應(yīng)、應(yīng)力波傳播效應(yīng)以及絕熱效應(yīng)對(duì)花鍵冷敲成形的影響。研究并確定了適用于花鍵冷敲成形的動(dòng)態(tài)屈服準(zhǔn)則和動(dòng)態(tài)本構(gòu)關(guān)系。計(jì)算了花鍵齒槽形成條件以及采用間歇分度時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)速度，為數(shù)值模擬研究以及實(shí)際生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。 根據(jù)花鍵冷敲工藝的成形特點(diǎn)以及影響因素，采用ABAQUS軟件，利用動(dòng)態(tài)顯式有限元法，通過對(duì)幾何模型簡(jiǎn)化、材料模型建立、滾打輪和工件運(yùn)動(dòng)控制、接觸邊界條件定義、場(chǎng)輸出設(shè)定、網(wǎng)格劃分等關(guān)鍵問題的解決，建立了漸開線花鍵間歇分度冷敲成形完整過程的三維有限元模型。通過數(shù)值模擬，揭示了花鍵冷敲成形過程中應(yīng)力、應(yīng)變的分布與變化規(guī)律以及滾打力、能量的變化規(guī)律，并從能量的角度驗(yàn)證了所建立模型的可靠性，研究結(jié)果為進(jìn)一步研究花鍵冷敲成形的變形機(jī)制打下了基礎(chǔ)�；诳煽康挠邢拊Ｐ�，通過大量的數(shù)值模擬，系統(tǒng)地研究了滾打輪旋轉(zhuǎn)速度、工件軸向進(jìn)給速度以及摩擦系數(shù)對(duì)花鍵冷敲成形過程中滾打力大小、應(yīng)變分布以及金屬軸向流動(dòng)的影響規(guī)律，研究結(jié)果為花鍵冷敲成形在實(shí)際生產(chǎn)中工藝參數(shù)的選取和優(yōu)化提供了指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：花鍵 冷敲成形 有限元建模 成形規(guī)律 工藝參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH131.4;TH16
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線16-19
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.3.2 技術(shù)路線17-19
• 第二章 花鍵冷敲精密成形基礎(chǔ)理論研究19-29
• 2.1 花鍵冷敲精密成形原理19
• 2.2 花鍵冷敲精密成形的特點(diǎn)19-23
• 2.2.1 慣性效應(yīng)20
• 2.2.2 應(yīng)變率效應(yīng)20-21
• 2.2.3 絕熱效應(yīng)21-22
• 2.2.4 應(yīng)力波傳播效應(yīng)22-23
• 2.3 花鍵冷敲精密成形中材料的動(dòng)態(tài)屈服準(zhǔn)則23-24
• 2.4 花鍵冷敲精密成形中材料的動(dòng)態(tài)本構(gòu)關(guān)系24-25
• 2.5 花鍵齒槽形成條件與工件間歇旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算25-27
• 2.6 小結(jié)27-29
• 第三章 花鍵冷敲精密成形三維有限元建模29-41
• 3.1 動(dòng)態(tài)顯式有限元基本理論29-32
• 3.1.1 顯式時(shí)間積分29-30
• 3.1.2 顯式方法的條件穩(wěn)定性30-31
• 3.1.3 能量平衡31-32
• 3.2 模擬流程32-33
• 3.3 花鍵冷敲精密成形有限元模型33-40
• 3.3.1 幾何模型33-35
• 3.3.2 材料模型35-36
• 3.3.3 分析步36-37
• 3.3.4 接觸與摩擦定義37
• 3.3.5 約束和載荷定義37-38
• 3.3.6 網(wǎng)格劃分38-39
• 3.3.7 模型特點(diǎn)39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 花鍵冷敲精密成形過程數(shù)值模擬分析41-53
• 4.1 冷敲成形模擬條件41-42
• 4.2 模擬結(jié)果與分析42-51
• 4.2.1 應(yīng)力的分布與演變規(guī)律42-43
• 4.2.2 應(yīng)變的分布與演變規(guī)律43-47
• 4.2.3 滾打力的演變規(guī)律47-49
• 4.2.4 能量的演變規(guī)律49-51
• 4.3 本章小結(jié)51-53
• 第五章 工藝參數(shù)對(duì)花鍵冷敲精密成形過程的影響53-69
• 5.1 評(píng)定指標(biāo)53-54
• 5.2 滾打輪旋轉(zhuǎn)速度對(duì)花鍵冷敲精密成形過程的影響54-58
• 5.2.1 對(duì)滾打力的影響規(guī)律55-56
• 5.2.2 對(duì)應(yīng)變的影響規(guī)律56-58
• 5.2.3 對(duì)金屬軸向流動(dòng)的影響規(guī)律58
• 5.3 工件進(jìn)給速度對(duì)花鍵冷敲精密成形過程的影響58-64
• 5.3.1 對(duì)滾打力的影響規(guī)律59-60
• 5.3.2 對(duì)應(yīng)變的影響規(guī)律60-63
• 5.3.3 對(duì)金屬軸向流動(dòng)的影響規(guī)律63-64
• 5.4 摩擦系數(shù)對(duì)花鍵冷敲精密成形過程的影響64-68
• 5.4.1 對(duì)滾打力的影響規(guī)律64-65
• 5.4.2 對(duì)應(yīng)變的影響規(guī)律65-67
• 5.4.3 對(duì)金屬軸向流動(dòng)的影響規(guī)律67-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第六章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 結(jié)論69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 攻讀學(xué)位期間參與的工程項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 常列珍;潘玉田;張治民;薛勇;;一種調(diào)質(zhì)50SiMnVB鋼Johnson-Cook本構(gòu)模型的建立[J];兵器材料科學(xué)與工程;2010年04期

2 王禮立;爆炸與沖擊載荷下結(jié)構(gòu)和材料動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究的新進(jìn)展[J];爆炸與沖擊;2001年02期

3 王禮立,王永剛;應(yīng)力波在用SHPB研究材料動(dòng)態(tài)本構(gòu)特性中的重要作用[J];爆炸與沖擊;2005年01期

4 陳剛,陳忠富,陶俊林,牛偉,張青平,黃西成;45鋼動(dòng)態(tài)塑性本構(gòu)參量與驗(yàn)證[J];爆炸與沖擊;2005年05期

5 龔義吉;張光;李遠(yuǎn)猛;;變形金屬物理性能及變形速度對(duì)充填性的影響[J];鍛壓技術(shù);1990年05期

6 孟正華;黃尚宇;;高速率成形中材料成形性的影響因素[J];鍛壓技術(shù);2007年04期

7 崔鳳奎;徐永福;趙魏;;花鍵冷滾打和銑削加工的金屬組織變形研究[J];鍛壓技術(shù);2008年02期

8 孫士寶,崔世強(qiáng),高才良,高新;漸開線花鍵冷搓成形模具設(shè)計(jì)及制造[J];鍛壓技術(shù);1999年04期

9 張光輝;;冷打制齒工藝及質(zhì)量問題的探討[J];鍛壓機(jī)械;1981年02期

10 易宏展 ,任運(yùn)來,馮楊,高新,段新峰;花鍵軸冷擠壓成形應(yīng)用[J];鍛壓機(jī)械;2002年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 程利冬;高速體積成形過程數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

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