超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管輔料填充擠壓工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2022-05-08 14:03
超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)的朝陽(yáng)工業(yè),正處于欣欣向榮的成長(zhǎng)時(shí)期。超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)的建立對(duì)我國(guó)科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要意義。鈮鈦合金是一種在低溫下具有超導(dǎo)性的金屬材料,這種特性使其在航天航空領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。尤其是鈮鈦合金超細(xì)薄的大長(zhǎng)徑比鈮鈦合金管在滿足低溫超導(dǎo)的使用要求外,對(duì)于相關(guān)準(zhǔn)備的輕量化也有著重要的意義。具有上述幾何特征(特別是長(zhǎng)徑比大于2000)的金屬管材制作,目前還沒(méi)有能夠在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)領(lǐng)域推廣應(yīng)用的研究成果。本文以NbTi低溫超導(dǎo)合金為研究對(duì)象,采用一種輔料填充擠壓成形方法來(lái)制作超細(xì)薄管材,這種方法可以化復(fù)雜的擠管成形為較簡(jiǎn)單的線材(棒材、絲材)擠壓成形,避開(kāi)了超細(xì)薄長(zhǎng)管材擠壓時(shí)工藝及裝備設(shè)計(jì)制造所不可避免的諸多難點(diǎn)。采用DEFORM-2D/3D有限元模擬軟件,對(duì)所提出的輔料填充式冷擠壓制管工藝的成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,研究擠壓成形效果及其影響因素。通過(guò)采用單因素輪換及正交試驗(yàn)的方法對(duì)其成形工藝參數(shù)進(jìn)行研究,分析了成形過(guò)程中的金屬流動(dòng)規(guī)律以及載荷行程曲線,還探究分析了超細(xì)薄長(zhǎng)管材在擠壓成形過(guò)程中坯料與模具之間的摩擦因子m、凹模模角α和擠壓比λ對(duì)成形質(zhì)量和成形載荷的影響規(guī)律,最終得...
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 金屬管材的分類
1.3 金屬管材的制造方法及特點(diǎn)
1.3.1 機(jī)械加工制管法
1.3.2 鑄造制管
1.3.3 焊接制管
1.3.4 塑性成形法制管
1.4 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管材及其制造難點(diǎn)
1.4.1 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管材特點(diǎn)
1.4.2 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管材制作難點(diǎn)
1.5 本文研究的內(nèi)容及意義
1.5.1 課題研究意義
1.5.2 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管輔料填充擠壓工藝方案
2.1 引言
2.2 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管材結(jié)構(gòu)特征
2.3 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管輔料填充擠壓工藝思路
2.4 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管輔料填充擠壓工藝的關(guān)鍵技術(shù)
2.5 坯料尺寸的確定
2.6 工藝參數(shù)的設(shè)定
2.6.1 擠壓比
2.6.2 模角
2.7 擠壓力的計(jì)算
2.7.1 擠壓力理論計(jì)算
2.8 本章小結(jié)
第3章 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管輔料填充式擠壓成形數(shù)值分析
3.1 引言
3.2 數(shù)值模擬的理論意義及實(shí)用價(jià)值
3.2.1 數(shù)值模擬的理論意義和實(shí)用價(jià)值
3.2.2 DEFORM有限元分析軟件的介紹和應(yīng)用
3.3 有限元模擬處理過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題
3.3.1 模型的建立與導(dǎo)入
3.3.2 網(wǎng)格劃分
3.3.3 摩擦邊界條件
3.3.4 模擬加載步長(zhǎng)的確定
3.3.5 擠壓速度的確定
3.3.6 模擬材料的選擇
3.4 不同成形參數(shù)對(duì)成形件的影響
3.4.1 擠壓比對(duì)成形件的影響
3.4.2 模角對(duì)成形件的影響
3.4.3 摩擦力對(duì)成形件的影響
3.4.4 最優(yōu)工藝參數(shù)的確定
3.4.5 最佳工藝參數(shù)數(shù)值模擬
3.5 本章小結(jié)
第4章 成形工藝其他影響因素
4.1 引言
4.2 其他因素對(duì)成形件質(zhì)量的影響
4.2.1 低熔點(diǎn)合金對(duì)成形工藝的影響
4.2.2 模具圓角對(duì)成形工藝的影響
4.3 擠壓模具材料的選擇
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈦及鈦合金管材軋制工藝研究現(xiàn)狀[J]. 劉偉,張耀斌,侯振杰. 金屬世界. 2019(06)
[2]鈦鈮合金棒材組織改善的研究[J]. 陳睿博,朱駿,劉勇,楊曉菡. 山西冶金. 2019(05)
[3]某不銹鋼深孔薄壁管零件加工工藝[J]. 史東浩. 機(jī)械工程師. 2019(08)
[4]基于正交試驗(yàn)的梭床冷擠壓過(guò)程數(shù)值模擬分析[J]. 張京,吳淑芳,茹鳳蓮,陳風(fēng)龍. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2019(03)
[5]金屬管材彎曲成形的回彈問(wèn)題探析[J]. 王博. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(09)
[6]TA2純鈦焊接管無(wú)縫化處理[J]. 裴穎脫,張金明. 世界有色金屬. 2018(24)
[7]鋼筋連接套筒溫?cái)D壓成型工藝分析研究[J]. 封文靜,周文斌. 鑄造技術(shù). 2018(04)
[8]一種新型的冷擠壓工藝[J]. 吳光明. 模具制造. 2017(10)
[9]機(jī)械加工的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 胡忠彪,王玉華,王亮. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(17)
[10]正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能匹配試驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 謝建,劉建國(guó),文真. 摩托車技術(shù). 2013(02)
博士論文
[1]管材熱擠壓成型關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳昆.武漢理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高強(qiáng)鋼B字型截面管熱彎曲成形工藝研究[D]. 謝強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]鎳直縫管焊接成型設(shè)備與工藝[D]. 袁亮文.蘭州理工大學(xué) 2016
[3]鎂合金管材熱拔工藝及組織性能研究[D]. 羅倩倩.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2014
[4]NiTiNb形狀記憶合金管材擠壓成型數(shù)值模擬及工藝研究[D]. 陳建彩.江蘇科技大學(xué) 2012
[5]大口徑直縫焊管成型工藝研究[D]. 孫德洋.天津理工大學(xué) 2010
[6]小規(guī)格鈦合金管反擠壓工藝研究[D]. 路郅遠(yuǎn).燕山大學(xué) 2009
[7]ZK60鎂合金擠壓過(guò)程數(shù)值模擬研究[D]. 席海霞.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[8]擠壓及熱處理工藝對(duì)ZK60鎂合金組織與性能的影響[D]. 耿義海.中北大學(xué) 2008
[9]NiTi合金細(xì)徑薄壁管材的成型與組織結(jié)構(gòu)和性能[D]. 孫海龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3651790
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 金屬管材的分類
1.3 金屬管材的制造方法及特點(diǎn)
1.3.1 機(jī)械加工制管法
1.3.2 鑄造制管
1.3.3 焊接制管
1.3.4 塑性成形法制管
1.4 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管材及其制造難點(diǎn)
1.4.1 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管材特點(diǎn)
1.4.2 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管材制作難點(diǎn)
1.5 本文研究的內(nèi)容及意義
1.5.1 課題研究意義
1.5.2 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管輔料填充擠壓工藝方案
2.1 引言
2.2 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管材結(jié)構(gòu)特征
2.3 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管輔料填充擠壓工藝思路
2.4 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管輔料填充擠壓工藝的關(guān)鍵技術(shù)
2.5 坯料尺寸的確定
2.6 工藝參數(shù)的設(shè)定
2.6.1 擠壓比
2.6.2 模角
2.7 擠壓力的計(jì)算
2.7.1 擠壓力理論計(jì)算
2.8 本章小結(jié)
第3章 超細(xì)薄長(zhǎng)金屬管輔料填充式擠壓成形數(shù)值分析
3.1 引言
3.2 數(shù)值模擬的理論意義及實(shí)用價(jià)值
3.2.1 數(shù)值模擬的理論意義和實(shí)用價(jià)值
3.2.2 DEFORM有限元分析軟件的介紹和應(yīng)用
3.3 有限元模擬處理過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題
3.3.1 模型的建立與導(dǎo)入
3.3.2 網(wǎng)格劃分
3.3.3 摩擦邊界條件
3.3.4 模擬加載步長(zhǎng)的確定
3.3.5 擠壓速度的確定
3.3.6 模擬材料的選擇
3.4 不同成形參數(shù)對(duì)成形件的影響
3.4.1 擠壓比對(duì)成形件的影響
3.4.2 模角對(duì)成形件的影響
3.4.3 摩擦力對(duì)成形件的影響
3.4.4 最優(yōu)工藝參數(shù)的確定
3.4.5 最佳工藝參數(shù)數(shù)值模擬
3.5 本章小結(jié)
第4章 成形工藝其他影響因素
4.1 引言
4.2 其他因素對(duì)成形件質(zhì)量的影響
4.2.1 低熔點(diǎn)合金對(duì)成形工藝的影響
4.2.2 模具圓角對(duì)成形工藝的影響
4.3 擠壓模具材料的選擇
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鈦及鈦合金管材軋制工藝研究現(xiàn)狀[J]. 劉偉,張耀斌,侯振杰. 金屬世界. 2019(06)
[2]鈦鈮合金棒材組織改善的研究[J]. 陳睿博,朱駿,劉勇,楊曉菡. 山西冶金. 2019(05)
[3]某不銹鋼深孔薄壁管零件加工工藝[J]. 史東浩. 機(jī)械工程師. 2019(08)
[4]基于正交試驗(yàn)的梭床冷擠壓過(guò)程數(shù)值模擬分析[J]. 張京,吳淑芳,茹鳳蓮,陳風(fēng)龍. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2019(03)
[5]金屬管材彎曲成形的回彈問(wèn)題探析[J]. 王博. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(09)
[6]TA2純鈦焊接管無(wú)縫化處理[J]. 裴穎脫,張金明. 世界有色金屬. 2018(24)
[7]鋼筋連接套筒溫?cái)D壓成型工藝分析研究[J]. 封文靜,周文斌. 鑄造技術(shù). 2018(04)
[8]一種新型的冷擠壓工藝[J]. 吳光明. 模具制造. 2017(10)
[9]機(jī)械加工的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 胡忠彪,王玉華,王亮. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(17)
[10]正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能匹配試驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 謝建,劉建國(guó),文真. 摩托車技術(shù). 2013(02)
博士論文
[1]管材熱擠壓成型關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳昆.武漢理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]高強(qiáng)鋼B字型截面管熱彎曲成形工藝研究[D]. 謝強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]鎳直縫管焊接成型設(shè)備與工藝[D]. 袁亮文.蘭州理工大學(xué) 2016
[3]鎂合金管材熱拔工藝及組織性能研究[D]. 羅倩倩.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2014
[4]NiTiNb形狀記憶合金管材擠壓成型數(shù)值模擬及工藝研究[D]. 陳建彩.江蘇科技大學(xué) 2012
[5]大口徑直縫焊管成型工藝研究[D]. 孫德洋.天津理工大學(xué) 2010
[6]小規(guī)格鈦合金管反擠壓工藝研究[D]. 路郅遠(yuǎn).燕山大學(xué) 2009
[7]ZK60鎂合金擠壓過(guò)程數(shù)值模擬研究[D]. 席海霞.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[8]擠壓及熱處理工藝對(duì)ZK60鎂合金組織與性能的影響[D]. 耿義海.中北大學(xué) 2008
[9]NiTi合金細(xì)徑薄壁管材的成型與組織結(jié)構(gòu)和性能[D]. 孫海龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3651790
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