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40Cr长轴件的温挤压成形工艺研究

作　者: 王惠梅
导　师: 范洪波
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 40Cr 温挤压数值模拟晶粒细化
分类号: TG376.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文所研究的汽车用40Cr钢长轴件,其尺寸精度高,形状复杂,一端有六边形花键,另一端为球头体。采用传统的机械加工工艺难以成形六边形花键以及球头体与轴连接处,而传统的锻造精密加工工艺废品率高、材料利用率低、周期长、尺寸精度低、成本高。本文采用温挤压工艺,成形40Cr钢长轴件,提高了材料利用率,零件性能,降低了成本。首先,本文对温挤压工艺进行了研究,分析了各主要工艺参数对温挤压成形的影响;同时,为了降低变形抗力,降低温挤压变形温度区间,本文以近年发展起来的大塑性变形技术为基础,对40Cr钢进行了单向和双向压缩实验,分析了变形温度、应变速率和应变量对流变压力和微观组织演变规律的影响,最终获得了平均晶粒尺寸约为8μm的细晶40Cr钢。其次,在分析40Cr钢长轴件结构特点并结合温挤压工艺原理的基础上,设计了四种40Cr钢长轴件温挤压成形方案及模具装置,并对这四套温挤压成形方案及模具装置进行对比分析,最终确定了合理的成形方案,设计并制造出了一整套40Cr长轴件的温挤压模具。最后,采用金属体积成形有限元软件DEFORM-3D对40Cr钢长轴件温挤压过程进行了模拟研究,得到了挤压过程中凸模的行程-载荷图、试件的温度场分布情况、等效应力和损伤值等,分析了不同工艺参数对40Cr钢长轴件温挤压成形的影响,对进一步优化模具结构、制定合理的温挤压工艺参数有很好的指导作用。

40Cr长轴件的温挤压成形工艺研究

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