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3D研究楔横轧轧制铝合金空心轴类件的成形规律

发布时间:2016-12-22 19:41

  本文关键词:基于DEFORM-3D研究楔横轧轧制铝合金空心轴类件的成形规律,由笔耕文化传播整理发布。


《江苏大学》 2010年

基于DEFORM-3D研究楔横轧轧制铝合金空心轴类件的成形规律

龚贵春  

【摘要】: 楔横轧是一种高效成形轴类件的新工艺和新方法。近年来,人们利用有限元技术对楔横轧成形过程的研究取得丰硕的成果,特别是对实心轴类件的研究。人们对空心轴类件楔横轧过程的研究大多采用实验的方法,即使采用有限元理论也是非常零碎的,并未系统地研究空心轴类件的楔横轧过程。另外基于车辆轻量化急需用铝合金代替钢材这一发展趋势,作者将课题确定为“基于DEFORM-3D研究楔横轧工艺参数对铝合金空心轴类件的成形规律”。研究结果对楔横轧工艺在轧制空心轴类件的应用具有指导意义,对进一步完善楔横轧理论有一定的理论意义。 本文通过DEFORM-3D有限元软件建模,进行模拟实验,并与真实实验结果对比,结果表明:有限元模拟结果与真实实验结果基本一致,因此,本文利用DEFORM-3D建立的刚塑性三维有限元模型是准确的、可靠的。并在此模型基础上,研究空心轴类件楔横轧过程的成形机理,并对轧件在不同位置,不同参数条件下的应力场、应变场、损伤值进行了分析。 本文对轧件横截面,纵截面上的轴向应力应变、切向应力应变、径向应力应变、等效应力应变、损伤值、以及不同位置等效应力应变、主应力应变、损伤值做了详细的研究探讨,并给出了合理解释;并研究了应变速率场、温度场、等效应力场之间的关系;也得出了工艺参数对等效应力、等效应变、损伤值的影响规律;通过不同条件下(材料、空心度、芯轴、)的应力、应变、损伤值的分析对比,证明:应变和损伤值对轧件缺陷的预测更加准确;轧制空心件时,为保证轧件质量,其工艺要求比实心件更加严格;在使用芯轴条件下,能很好控制轧件的尺寸,其成形对工艺参数的要求更加苛刻。

【关键词】:
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG335
【目录】:

  • 摘要5-7
  • ABSTRACT7-11
  • 第一章 绪论11-23
  • 1.1 课题的提出背景11-14
  • 1.2 楔横轧工艺简介14-17
  • 1.3 楔横轧工艺的发展状况17-20
  • 1.3.1 楔横轧工艺在国外的发展概况17-19
  • 1.3.2 楔横轧工艺在国内的发展概况19-20
  • 1.4 目前研究热点20-22
  • 1.5 本章小结22-23
  • 第二章 楔横轧、有限元理论23-41
  • 2.1 板式楔横轧的基本理论23-33
  • 2.1.1 板式楔横轧的运动原理23-25
  • 2.1.2 板式楔横轧的旋转条件25-29
  • 2.1.3 板式楔横轧模具设计的基本问题29-31
  • 2.1.4 楔横轧模具的工艺参数31-33
  • 2.2 刚塑性有限单元法基本理论33-38
  • 2.2.1 刚塑性材料基本假设34
  • 2.2.2 刚塑性体塑性力学基本方程及边界条件34-36
  • 2.2.3 刚塑形有限元的求解方法36-38
  • 2.3 仿真所用软件DEFORM-3D的介绍38-40
  • 2.4 本章小结40-41
  • 第三章 实验41-54
  • 3.1 板式楔横轧数值仿真模型的建立41-51
  • 3.1.1 几何模型的构建41-45
  • 3.1.2 物理模型的构建45-51
  • 3.2 仿真实验方案设计51-52
  • 3.3 有限元模型的验证52-53
  • 3.4 本章小结53-54
  • 第四章 结果及分析54-91
  • 4.1 应力分析54-68
  • 4.1.1 各节点应力随时间的变化曲线分析55-58
  • 4.1.2 不同截面温度场、应变速率场,等效应力场分析58-62
  • 4.1.3 工艺参数对最大等效应力影响分析62-65
  • 4.1.4 主应力、主应变分析65-67
  • 4.1.5 本节小结67-68
  • 4.2 应变分析68-78
  • 4.2.1 各向应变云图分析68-70
  • 4.2.2 不同截面轴向、径向应变分析70-72
  • 4.2.3 轴向对称面上应变分析72-73
  • 4.2.4 不同截面等效应变分析73-75
  • 4.2.5 工艺参数对最大等效应变的影响分析75-77
  • 4.2.6 压扁与缩颈77-78
  • 4.2.7 本节小结78
  • 4.3 损伤系数分析78-84
  • 4.3.1 损伤值云图分析79-80
  • 4.3.2 不同截面损伤值分析80
  • 4.3.3 工艺参数对最大损伤值的影响分析80-83
  • 4.3.4 本节小结83-84
  • 4.4 对比实验84-91
  • 4.4.1 不同材料的对比研究84
  • 4.4.2 空心件与实心件对比研究84-85
  • 4.4.3 无芯轴件与芯轴件对比研究85-90
  • 4.4.4 本节小结90-91
  • 第五章 结论及展望91-93
  • 参考文献93-97
  • 致谢97-98
  • 硕士期间发表的论文98
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    1 袁中林;圆筒形齿轮中心凸起部成形方法的研究[D];湘潭大学;2011年

    2 彭进;非调质钢三辊楔横轧控轧控冷及仿真系统的研究[D];燕山大学;2011年

    3 吴灵东;渐开线直齿圆柱齿轮轴楔横轧齿形成形质量研究[D];浙江工业大学;2012年

    【参考文献】

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    1 张康生,刘晋平,王宝雨,胡正寰;楔横轧空心件稳定轧制条件分析[J];北京科技大学学报;2001年02期

    2 束学道,邢希东,胡正寰;工艺参数对楔横轧多楔轧制成形机理影响分析[J];北京科技大学学报;2005年02期

    3 张庆生;;国外楔横轧情况及工艺参数[J];锻压技术;1979年03期

    4 张康生,王宝雨,刘晋平,胡正寰;楔横轧工艺在内燃机凸轮轴制坯上的应用[J];锻压技术;2000年03期

    5 袁文生;平板式楔横轧的运动原理及轧件旋转条件[J];锻压技术;1994年01期

    6 董定福,权修华,曹诗倬,,吴旦中,吴德泳;冷楔横轧中几个工艺问题的探讨[J];锻压技术;1996年06期

    7 应富强,张更超,潘孝勇;三维有限元模拟技术在金属塑性成形中的应用[J];锻压装备与制造技术;2003年05期

    8 权修华,董定福;冷楔横轧工艺试验与研究[J];锻压机械;1996年04期

    9 郭长武;栾瑰馥;;三辊楔横轧阶梯轴类件的研究[J];钢铁;1997年05期

    10 白志斌,李东平,洪钟延;汽车刹车蹄片轴的偏心精密成形[J];吉林工业大学自然科学学报;2000年04期

    【共引文献】

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    1 张劲松;晶粒细化用铝钛硼线杆的对比分析[J];四川有色金属;2001年02期

    2 刘静安;盛春磊;朱英;;铝材在包装、容器工业上的开发与应用[J];四川有色金属;2006年02期

    3 刘煜;付其栋;;Φ670/Φ254*1700mm铝箔粗中轧机轧制过程中常见的板形缺陷及控制[J];四川有色金属;2006年02期

    4 李长生;梅瑞斌;刘相华;;刚塑性有限元求解板材轧制过程的奇异点问题[J];鞍钢技术;2010年05期

    5 赵亚东;郝安林;;《金属塑性成形原理》课程的教学探索[J];安阳工学院学报;2011年04期

    6 刘玲霞;用于复合防弹衣的铝合金面板的改进[J];兵器材料科学与工程;2003年03期

    7 褚亮,卢险峰,张朝阁;缩口变形力的计算及其精度比较[J];兵器材料科学与工程;2004年05期

    8 张广明;成建国;朱秀荣;赵国田;王冬生;;7A05铝合金自由锻造工艺及锻件力学性能研究[J];兵器材料科学与工程;2009年03期

    9 陈雷;毛昌辉;杨剑;梁秋实;王涛;;锻造W_p/2024Al复合材料的轧制研究[J];兵器材料科学与工程;2009年04期

    10 曹朝霞;;搅拌头结构形状对焊缝性能影响的研究[J];兵器材料科学与工程;2009年04期

    中国重要会议论文全文数据库 前10条

    1 许春停;李萍;薛克敏;周明智;;筒形件滚珠旋压的模拟分析[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

    2 王宝雨;胡正寰;张宁;;钢材深加工——零件轧制成形技术[A];第十四届中国科协年会第8分会场:钢材深加工研讨会论文集[C];2012年

    3 段彦宾;杨明;赵维川;闫庆禹;;汽车拼焊板门内板成型性及焊缝移动控制分析[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年

    4 彭云成;刘金海;李国禄;晋会锦;;磨球落球疲劳试验应力仿真[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年

    5 郑小平;程佩;林波;张卫文;;连铸工艺参数对层状金属复合铸锭成形缺陷的影响[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年

    6 洪涛;龚园平;田妮;赵刚;于福晓;左良;;固溶温度对新型Al-12.7Si-0.7Mg合金挤压材组织性能的影响[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年

    7 孙振宇;冯彦波;聂波;赵刚;田妮;李瑞峰;;2A12铝合金均匀化处理工艺研究[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年

    8 吕超;梁小平;高永扬;王剑臣;岳雪梅;辛少波;;氧化铝功能纤维的制备及其应用[A];第六届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2006年

    9 翟彦博;刘昌明;王开;;离心铸造制备Mg_2Si颗粒增强铝基梯度自生复合材料气缸套的组织与性能研究[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年

    10 谢延翠;;485铝合金复合板材的研制[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年

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    1 王德广;金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D];合肥工业大学;2010年

    2 起华荣;A356合金熔体调控对流动性的影响机理研究[D];昆明理工大学;2009年

    3 谢燕;飞船返回舱着陆冲击缓冲座椅系统改进设计研究[D];国防科学技术大学;2010年

    4 李培跃;7050合金淬火敏感性及其机理研究[D];北京有色金属研究总院;2011年

    5 付垚;高强高韧铝合金厚板的蛇形轧制研究[D];北京有色金属研究总院;2011年

    6 周明哲;航空用2E12合金热处理工艺与疲劳行为的相关基础问题研究[D];中南大学;2010年

    7 纪良波;熔融沉积成型有限元模拟与工艺优化研究[D];南昌大学;2011年

    8 别海燕;铝内胆纤维全缠绕高压氢气瓶耐火及抗疲劳性能研究[D];浙江大学;2011年

    9 胡慧芳;Al-25%Si合金Si相形态、变质及性能研究[D];重庆大学;2010年

    10 门正兴;电阻连续加热成形电—热—力耦合试验及模拟[D];重庆大学;2010年

    中国硕士学位论文全文数据库 前10条

    1 余兴强;铸态TB6钛合金的加工图及其锻造工艺优化[D];南昌航空大学;2010年

    2 李媛乐;高压电子铝箔组织结构和性能的对比研究[D];郑州大学;2010年

    3 易成;退火工艺对铸轧5052铝合金组织和性能的影响[D];郑州大学;2010年

    4 杨永昌;哈兹列特连铸连轧铝合金板带组织和性能研究[D];郑州大学;2010年

    5 石欣;换向器滚压加工过程检测系统研究[D];大连理工大学;2010年

    6 徐飞飞;整体薄壁结构件残余应力预测与铣削加工变形研究[D];大连理工大学;2010年

    7 张金营;PEMFC金属双极板成形模具技术研究[D];大连理工大学;2010年

    8 郝红肖;鼓包法表征弹塑性膜/基体系界面结合性能的理论模型[D];湘潭大学;2010年

    9 高家意;振动轧制机理及其应用技术的研究[D];天津理工大学;2010年

    10 张宁;管材滚珠旋压成形工艺研究[D];沈阳理工大学;2010年

    【同被引文献】

    中国期刊全文数据库 前10条

    1 马振海,胡正寰,杨翠苹,束学道;楔横轧展宽段的变形特征与应力应变分析[J];北京科技大学学报;2002年03期

    2 束学道,邢希东,胡正寰;工艺参数对楔横轧多楔轧制成形机理影响分析[J];北京科技大学学报;2005年02期

    3 杨翠苹;张康生;刘晋平;胡正寰;;三辊楔横轧应力应变场对内部缺陷的影响[J];北京科技大学学报;2006年05期

    4 赵静;束学道;胡正寰;;楔横轧多楔成形汽车半轴力能参数的影响因素分析[J];北京科技大学学报;2007年01期

    5 赵 军,李志新,曹宏强,朱万政;塑性范成直齿轮组织分析[J];燕山大学学报;2002年02期

    6 刘桂华 ,徐春国 ,任广升;楔横轧三维变形过程的有限元数值模拟研究[J];锻压技术;2001年06期

    7 马振海 ,杨翠苹 ,胡正寰;楔横轧轧件端头凹心影响因素的研究[J];锻压技术;2002年01期

    8 陈素莹;张康生;杨翠萍;胡正寰;高喜银;;楔横轧工艺参数对心部疏松的影响[J];锻压技术;2006年04期

    9 王明龙;张康生;娄依志;胡正寰;;楔横轧二次楔入力能参数试验研究[J];锻压技术;2007年04期

    10 闫华军;刘晋平;樊旭平;胡正寰;;楔横轧轧制螺纹轴应力状态研究[J];锻压技术;2008年03期

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    1 应富强;渐开线齿轮轴楔横轧成形机理、模拟分析及实验研究[D];上海大学;2007年

    中国硕士学位论文全文数据库 前9条

    1 冯冲前;浮动凹模镦挤直齿圆柱齿轮成形原理及工艺研究[D];燕山大学;2001年

    2 方剑;微合金非调质钢40Mn2V变形抗力及再结晶的研究[D];武汉科技大学;2008年

    3 余凯飞;空心轴类件的楔横轧过程三维刚塑性有限元模拟研究[D];江苏大学;2009年

    4 韩豫;直齿内齿轮冷精锻成形工艺分析及实验研究[D];合肥工业大学;2009年

    5 夏瑞春;变速器齿轮轴精密锻造工艺设计[D];上海交通大学;2008年

    6 刘超;基于DEFORM-3D的7050铝合金大锻件成形工艺与晶粒尺寸演化研究[D];中南大学;2009年

    7 王伟;非调质钢空心件三辊楔横轧成形过程有限元研究[D];燕山大学;2009年

    8 卫星虎;直齿圆柱齿轮精密成形工艺研究[D];重庆理工大学;2009年

    9 张淑娟;楔横轧塑性成形数值模拟[D];山东大学;2009年

    【二级参考文献】

    中国期刊全文数据库 前10条

    1 张康生,刘晋平,王宝雨,胡正寰;楔横轧空心件稳定轧制条件分析[J];北京科技大学学报;2001年02期

    2 王克智,杜庆柏,马世宁;我国塑性加工摩擦学研究展望[J];表面工程;1995年01期

    3 郭长武,栾瑰馥,田福生;三辊楔横轧辗压力的研究[J];东北工学院学报;1992年06期

    4 栾瑰馥;郭长武;郑国录;;三辊楔横轧力能参数[J];锻压技术;1986年02期

    5 郭长武;栾瑰馥;;楔横轧时的变形抗力和接触面积[J];锻压技术;1986年05期

    6 任广升;白志斌;孙智刚;李东平;张承鉴;;多楔同步楔横轧模具设计[J];锻压技术;1992年02期

    7 张康生,王宝雨,刘晋平,胡正寰;楔横轧空心件壁厚变化规律实验研究[J];锻压技术;2000年02期

    8 张康生,胡正寰;楔横轧轧齐基本理论研究[J];锻压技术;1996年04期

    9 张康生,胡正寰;楔横轧精确直角台阶轧齐曲线[J];锻压技术;1996年06期

    10 陈军,阮雪榆;反挤工艺三维刚塑性有限元模拟及其局部网格细分技术的应用[J];锻压技术;1998年01期

    【相似文献】

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    1 张庆勇,白志斌,刘化民,任广升;楔横轧变形载荷的上限分析[J];吉林工业大学学报;1995年01期

    2 刘桂华 ,徐春国 ,任广升;楔横轧三维变形过程的有限元数值模拟研究[J];锻压技术;2001年06期

    3 何振海;;轴类件补焊时的接地线问题[J];机械工人.热加工;1982年08期

    4 魏泽辉;WHF法在轴类件生产中的应用[J];重型机械科技;2004年03期

    5 李泉;佘毅赟;郑业方;赵彦明;姜影;陈玲;;不同加热方式下轴类件正火弯曲变形量的研究[J];电力机车与城轨车辆;2010年06期

    6 ;小型拖拉机轴类件连续局部成形研究通过部级鉴定[J];吉林大学学报(工学版);1985年04期

    7 郭会光;刘光辉;;苏联大型轴类锻件锻造工艺的发展[J];锻压技术;1988年06期

    8 陈瑞钢;辛选荣;刘汀;;基于SolidWorks的轴类件冷挤压工艺设计[J];CMET.锻压装备与制造技术;2005年06期

    9 徐春国;任广升;袁相勇;刘桂华;沈智;蒋智;;轴类件的柔性辊轧成形工艺与实验研究[J];塑性工程学报;2008年02期

    10 王国栋;;轴类件法兰台阶凹档锻出条件的计算确定法[J];锻压技术;1988年03期

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    1 王昶;胡亚民;赖周艺;;镁合金射钉枪端盖等温体积成形及数值模拟[A];第3届全国精密锻造学术研讨会论文集[C];2008年

    2 汪金桃;;低温钻机金属材料性能与工艺研究[A];2008年石油装备学术年会暨庆祝中国石油大学建校55周年学术研讨会论文集[C];2008年

    3 毛永;;75°外圆车刀的改进[A];2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集[C];2008年

    4 崔建民;郑琪然;;高压涡轮后轴焊接组件工艺研究[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年

    5 朱天合;关洪涛;宋小顺;原新来;蔡新治;;滚轮式导板在楔横轧工艺中的应用[A];第四届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2007年

    6 陆佳平;周林;薛克敏;;内高压成形技术现状及发展趋势[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

    中国重要报纸全文数据库 前10条

    1 本报记者 乔地 通讯员 孟晓;[N];科技日报;2001年

    2 王倩;[N];中国工业报;2009年

    3 张晓健;[N];中国冶金报;2006年

    4 张晓健;[N];中国冶金报;2006年

    5 洪原;[N];中国航空报;2005年

    6 徐健 王铸;[N];经济日报.农村版;2006年

    7 白艳玲;[N];中国工业报;2009年

    8 高宣;[N];中国包装报;2002年

    9 证券时报记者 李彦;[N];证券时报;2010年

    10 ;[N];衡水日报;2005年

    中国博士学位论文全文数据库 前1条

    1 李志刚;列车车轴楔横轧精制坯新设备与新工艺[D];吉林大学;2010年

    中国硕士学位论文全文数据库 前10条

    1 龚贵春;基于DEFORM-3D研究楔横轧轧制铝合金空心轴类件的成形规律[D];江苏大学;2010年

    2 李文超;轴类件楔横轧成形表面缺陷的研究[D];吉林大学;2010年

    3 孙啸天;楔横轧制坯典型工艺缺陷分析与模具设计[D];重庆大学;2012年

    4 王彬;锥面台阶轴类件的楔横轧成形研究[D];吉林大学;2012年

    5 张乃伟;楔横轧轴类零件成型过程研究[D];河北工程大学;2011年

    6 陶新刚;基于损伤力学的楔横轧件内部损伤开裂的研究[D];机械科学研究总院;2011年

    7 刘伟东;三辊楔横轧成形机理的仿真研究[D];燕山大学;2010年

    8 徐江江;三辊楔横轧的同步轧制技术[D];燕山大学;2011年

    9 张庆恒;轴类零件轧制有限元数值模拟[D];河北工程大学;2010年

    10 杨海娇;改善中大直径楔横轧轧件质量的温度场优化研究[D];燕山大学;2011年


      本文关键词:基于DEFORM-3D研究楔横轧轧制铝合金空心轴类件的成形规律,由笔耕文化传播整理发布。



    本文编号:223792

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