傳動軸是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分,而傳動軸管又是傳動軸的主要部件,其主要作用就是連接萬向節(jié)和滑動花鍵,并將發(fā)動機的動力傳遞給輪胎。目前,我國重汽、一汽、東風等大型汽車制造企業(yè)普遍采用屈服強度為480 MPa的普通鋼材成形制造傳動軸管。因鋼材的強度相對較低,傳遞扭矩的能力較弱,只能通過增加鋼管壁厚來滿足重型載貨汽車對傳動軸管力學性能的要求,這無疑增加了傳動軸管的重量,與汽車輕量化和節(jié)能減排的戰(zhàn)略要求相違背。在保證傳動扭矩的前提下,欲實現(xiàn)傳動軸管的輕量化,必須提高其原材料的強度。因此,研究高強鋼汽車傳動軸管的成形及制造技術成為汽車工業(yè)的必然發(fā)展趨勢。目前,人們圍繞普通強度鋼管坯在冷彎成形過程中的變形規(guī)律、焊接工藝參數(shù)對焊縫力學性能影響以及焊后熱處理工藝對焊縫組織演變以及力學性能影響等方面開展了研究工作。但在高強鋼汽車傳動軸管的冷彎成形、高頻焊接及后續(xù)熱處理過程中仍存在幾個關鍵問題亟需研究和解決:（1）高強鋼管坯在冷彎成形過程中的變形規(guī)律;（2）冷彎成形過程中,軋輥孔型結構與高強鋼管坯空間構型的內(nèi)在聯(lián)系;（3）高強鋼待焊管坯最佳高頻焊接工藝參數(shù)以及焊接溫度區(qū)間的確定;（4）焊后熱處理工藝參... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：180 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?（ａ）傳動軸裝配圖，（ｂ）傳動軸結構圖［１］

?山東大學博士學位論文???其中ｘ、ｒ、ｚ分別為管坯空間構型上各節(jié)點的坐標值，《表示形狀函數(shù)控制參數(shù)，??６、ｚ，為第一道次軋輥孔型曲線上節(jié)點寬度方向及高度方向坐標值，ｒ２、ｚ２為第??二道次軋輥孔型曲線上節(jié)點寬度方向及高度方向坐標值。??ｐ，ｒ?ｖ?Ｓｈａｐｅ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?５（Ａ〇??ｔｈｅ?２ｎｄ?ｓｔａｎｄ?／?／?＞?＞＜ｙ??Ｚ?十＇八?Ｒｏｌｌｐａｓｓｏｆｔｈｅ??、丫?／＼／?１ｓｔ?ｓｔａｎｄ??圖２－１形狀函數(shù)法示意圖［３７］??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｈａｐｅ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｐｏｓｅｄ?ｂｙ?Ｋｉｕｃｈｉ＊１７１??將成形前的板坯沿長度方向分割成初始長度ＡＸ〇的帶狀單元，該帶狀單元在??成形過程中滿足以下約束條件：??（１）帶狀單元橫截面內(nèi)各點在成形過程中始終處于同一平面，即該平面與??義軸垂直。??（２）帶狀單元內(nèi)應力在義方向的合力在成形過程中為零或小于某一給定值；??子單元寬向合力Ｆ?＝?７＾?—?７；?＝?０，７＾，７＾為子單元寬度方向的受力。??（３）中性層與中央層一致，剪切應變ｙｘｙ和剪切應力ｒｘｙ沿厚度方向均布，??且有在給定《值下將帶狀單元沿成形方向分階段求解，最終可獲??得板坯在冷彎成形過程中各部位的應力和應變。??將滿足上述條件的單元進行分段逐步求解，使用增量法可得到每個單元的應??力和變形功，從而獲得整個變形區(qū)間內(nèi)坯料的總變形功的數(shù)學表達式：??＝?＾ＺｋＺｊＺｍ｛＾ｋ－ｌＪ，ｍ［（ｄＷＰ＼．ｊ，ｍ?＋?ｉｄＷｅ）ｋＪ，ｍ］｝?（２－３）??１９??

?第二章高強鋼傳動軸管冷彎成形過程中管坯空間構型計算方法???其中，（４＾＾；＾；＞１表示塑性變形功增量，（＾，＼；＞１表示彈性變形功增量，ＡＴ??為時間增量，Ａ：、ｙ、ｍ分別為管坯長度、寬度、厚度方向的單元層數(shù)，ＡＦ為單??個單元體積。??通過對冰求極小化，可確定形狀函數(shù)的控制參數(shù)《值。由式（２－２）可求得??兩軋輥間管坯上任意節(jié)點的坐標，將求得的節(jié)點坐標連接成的空間曲面，即可得??到管坯的最佳空間構型。??０．２?０．４?０．６?０．８?１．０??Ｘ／Ｌ??圖２－２形狀函數(shù)隨《值的變化??Ｆｉｇ．２－２?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｈａｐｅ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｒｉ?ｖａｌｕｅｓ??Ｚ?①?③??■ｖ■②?④?Ｉ／：；．?ｚ２）??７２???Ｊ?ｉＹ，Ｚｄ???ｍ，，??，＝＝＝＝５＾５＾乂）??ｙ２?ｒｉ?ｒ??圖２－３管坯回彈曲線示意圖??Ｆｉｇ．２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｌａｎｅ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｉｐｅ?ｂｉｌｌｅｔ??２０??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]V-N微合金鋼在線快速感應回火工藝中V（C,N）析出強化機制[J]. 李曉林,崔陽,肖寶亮,張大偉,金釗,程政.  金屬學報. 2018(10)
[2]焊后熱處理對Q460鋼焊縫組織及沖擊性能的影響[J]. 肖紅軍,田志凌,崔冰,江卓俊.  金屬熱處理. 2017(10)
[3]焊接熱輸入對厚壁X80管線鋼粗晶熱影響區(qū)組織及性能的影響[J]. 趙紅波,畢宗岳,牛輝,包志剛,付宏強.  焊管. 2017(09)
[4]HFW焊管排輥成型焊接過程的三維溫度場模擬[J]. 胡盛德,董曉俊,程學鵬,丁凡.  熱加工工藝. 2017(05)
[5]熱處理對X80管線鋼焊縫粗晶區(qū)組織性能的影響[J]. 李光,徐學利,張驍勇,劉彥明.  熱加工工藝. 2015(15)
[6]Gleeble 3500熱模擬HFW焊接工藝研究[J]. 王軍,談笑,張峰,趙建龍,蘇琬,權勇.  鋼管. 2014(06)
[7]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的直縫焊管高頻感應焊接質量預測[J]. 于恩林,許學文,韓毅.  焊管. 2014(05)
[8]先進高強度鋼 性價比和安全性高的汽車輕量化基礎材料[J]. 朱敏彗.  汽車與配件. 2014(19)
[9]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡脈沖熔化極惰性氣體保護焊抗拉強度預測[J]. 張永志,董俊慧.  焊接. 2014(02)
[10]基于遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的TIG焊縫尺寸預測模型[J]. 田亮,羅宇,王陽.  上海交通大學學報. 2013(11)

碩士論文
[1]高強鋼汽車傳動軸管輥彎成型過程管坯變形行為及輥形設計方法研究[D]. 翟鎮(zhèn).山東大學 2017
[2]直縫焊管高頻接觸焊過程溫度場的三維數(shù)值分析及實驗研究[D]. 孫春婷.燕山大學 2017
[3]高頻直縫焊管動態(tài)中頻感應加熱過程數(shù)值分析及實驗研究[D]. 趙天旭.燕山大學 2016
[4]80鋼級抗硫ERW套管技術研究[D]. 張鵬.西安石油大學 2014
[5]帶鋼感應加熱磁—熱耦合場數(shù)值模擬研究[D]. 齊文亮.東北大學 2014
[6]高頻焊管焊接溫度測控及溫度場數(shù)值模擬[D]. 林建.蘭州理工大學 2010
[7]X80高強管線鋼焊接性的模擬研究[D]. 劉哲.天津大學 2006



本文編號：3279083