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回转体楔横轧成形工艺研究

作　者: 李文慧
导　师: 刘劲松
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 回转体 楔横轧 孔型设计 有限元模拟 导板改造
分类号: TG335
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


楔横轧轧制技术是一种轴类零件成形工艺,是一种非常值得推广应用的零件轧制技术。它特别适合于轴类零件的轧制,具有生产效率高、节约材料、产品精度高等诸多优点。在实际生产中,楔横轧轧制回转体零件得到了越来越广泛的应用,楔横轧产品的种类也存不断的增多。由于随着楔横轧技术的广泛应用及其诸多的优点,越来越多的零件开始采用楔横轧的方法来成形。本课题从生产的实际需要出发,针对体积非常小并且之前未用过轧制的方法来使其成形的勺回转体零件,研究其成形方案。主要的工作有：对斜轧及楔横轧两种成形工艺方案进行分析,对不同倾角轧辊模具的斜轧过程进行数值模拟,选择出使其成形效果最优的参数,对不同工艺参数的楔横轧轧制过程进行数值模拟,模拟结果后处理分析,优化工艺参数,分别设计斜轧及楔横轧模具,改造斜轧的轧机导板机构并设计楔横轧导板机构。本文重点研究了斜轧及楔横轧两种成形工艺方案,根据零件本身的特点选择轧制的方式。详细介绍了斜轧及楔横轧成形的主要阶段,根据不同的工艺参数通过UG三维造型软件建立三维模型,采用DEFORM-3D软件进行数值模拟,分析模拟结果,选择出合理的工艺参数加工轧辊模具。将原斜轧固定导板改造为循环的链结构导板,使其能够实现连续轧制。设计楔横轧的导板机构,使楔横轧轧制能够顺利进行。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-12
第1章 绪论  12-20
  1.1 论文选题的意义  12
  1.2 楔横轧成形技术特点及分类  12-15
  1.3 楔横轧在国内外的研究状况  15-17
    1.3.1 楔横轧在国外的研究状况  15-16
    1.3.2 国内楔横轧技术的发展与运用  16-17
  1.4 楔横轧成形的数值模拟技术  17-19
  1.5 课题的创新之处及主要工作  19
  1.6小结  19-20
第2章 轧制基本原理及锥形件成形特点  20-29
  2.1 楔横轧轧制原理  20-26
    2.1.1 楔横轧的基本原理  20-21
    2.1.2 轧辊与轧件之间的相对运动  21-24
    2.1.3 楔横轧模具设计原则及工艺参数的选择  24-26
  2.2 回转体零件斜轧成形  26-27
  2.3 锥形非对称轴类零件成形的特点  27
  2.4 小结  27-29
第3章 工件的成形工艺分析  29-33
  3.1 简单回转体零件的轧制工艺分析  29-31
  3.2 复杂回转体零件的轧制工艺分析  31-32
  3.3 小结  32-33
第4章 斜轧及楔横轧成形过程数值模拟及结果分析  33-55
  4.1 有限元数值模拟的简单介绍  33-35
    4.1.1 有限元法的基本原理  33
    4.1.2 有限元分析的的基本方法及过程  33-35
  4.2 模拟软件的选用  35
  4.3 成形过程模拟相关参数设置  35-37
  4.4 斜轧成形数值模拟模型的建立  37-38
  4.5 楔横轧成形数值模拟模型的建立  38-40
    4.5.1 建立几何模型  38
    4.5.2 设置几何模型参数  38-39
    4.5.3 楔横轧成形数值模拟  39-40
  4.6 斜轧成形过程模拟结果分析  40-42
    4.6.1 轧件成形质量分析  41
    4.6.2 轧制过程轧件的温度变化  41-42
  4.7 楔横轧成形过程模拟结果分析  42-50
    4.7.1 展宽角对轧件成形形状的影响  42-44
    4.7.2 工艺参数对轧制过程中轧件等效应变的影响  44-46
    4.7.3 工艺参数对轧制过程中轧件等效应力的影响  46-49
    4.7.4 楔横轧轧制温度场的分析  49-50
  4.8 楔横轧工艺参数的最终确定  50
  4.9 复杂回转体零件楔横轧模拟  50-53
    4.9.1 复杂零件的模拟方案  50
    4.9.2 复杂零件模拟结果分析  50-53
  4.10 小结  53-55
第5章 斜轧及楔横轧模具设计  55-66
  5.1 斜轧模具设计  55-58
    5.1.1 孔型设计基本原则  55
    5.1.2 孔型设计步骤及参数计算  55-57
    5.1.3 成形区孔型设计计算及模具设计  57-58
  5.2 楔横轧模具设计  58-64
    5.2.1 毛坯与坯料尺寸的确定  58-60
    5.2.2 轧辊孔型各阶段的设计  60-63
    5.2.3 轧辊孔型卸载段的设计  63-64
  5.3 复杂零件楔横轧模具设计  64-65
  5.4 小结  65-66
第6章 斜轧及楔横轧工艺轧机的改造设计  66-72
  6.1 斜轧机导板机构的改造  66-69
  6.2 楔横轧导板机构的设计  69-71
  6.3 小结  71-72
结论  72-73
参考文献  73-77
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  77-78
致谢  78

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属压力加工 > 轧制 > 轧制工艺
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