一、轴承套圈精锻工艺与模具设计(论文文献综述)
姜枫[1](2021)在《高速列车轴箱轴承外圈材料均匀性及锻造工艺研究》文中指出高铁轴箱轴承作为高速列车转向架的重要组成部分,对列车的安全运营影响重大,轴箱轴承外圈是轴承的重要组成零件之一,工作中承受着拉伸、弯曲、扭转等载荷作用,其制造质量直接影响着轴承的服役可靠性。我国高速列车轴承主要依赖进口,其主要原因之一是对轴承套圈锻造成形工艺对成形质量影响的认识尚不深入。本文采用理论分析、仿真技术与试验研究相结合的方法,以轴箱轴承外圈为研究对象,对轧坯的组织与性能、套圈制坯和辗扩工艺过程开展研究,进一步进行成形工艺改进,提高国产轴承的质量。主要研究方法和结论如下:(1)开展轴承外圈用轧制钢材的成分与性能均匀性研究。针对轴承外圈使用的Φ120 mm规格轧制钢材,由表层到心部制取试样,开展材料夹杂物检测、金相组织观察、化学成分分析等工作。结果表明,轧材心部约Φ34 mm范围内材料存在C元素负偏析较严重、夹杂物数量多、体积大等现象,材料的力学性能表现出各向异性,其中轴向试样力学性能较径向试样力学性能好。(2)针对轴承外圈进行锻造工艺设计。根据外圈孔道成形方式设计两种锻造工艺,工艺方案一包括镦粗、冲孔、反向冲孔、整形、扩孔和辗扩工序,外圈坯料尺寸为Φ120 mm×220 mm,镦粗比为1.83,工艺方案二包括镦粗、挤压成形、冲连皮、整形和辗扩工序,并进行设备选型和工艺参数设计,为后续开展轴承外圈锻造工艺仿真奠定基础。(3)开展轴承外圈锻造工艺仿真。模拟仿真结果表明,锻件仿真结果与实物锻造流线分布相近,仿真方法具有可行性;工艺方案二较工艺方案一锻件组织成分与力学性能分布均匀。镦粗工序镦粗比为1.82时锻件质量高,辗扩工序主辊转速为7 rad/s时成形效果好,模具斜度为10°时滚道侧流线机加工后露头现象少。本文在轴承套圈锻造工艺中考虑了轴承钢轧制坯料组织和性能的均匀性,并对比了两种常用的套圈锻造工艺方案,加深了对轴承套圈锻造成形工艺的理解,对于提高国产高速列车轴箱轴承质量有重要的工程指导意义。
蒋鹏,贺小毛,杨勇,周乐育[2](2020)在《国内精密塑性成形技术的发展及其在工业生产中的应用》文中指出精密塑性成形技术按材料成形温度可分为热、温、冷精密塑性成形技术以及将热、温与冷精密成形技术结合的复合精密塑性成形技术。分别介绍了闭式模锻、流动控制成形、等温模锻、可控多向模锻和高速镦锻等热精密塑性成形技术的特点,温精密塑性成形技术特点,闭塞锻造、分流锻造和冷冲锻等冷精密塑性成形技术特点,复合精密塑性成形技术特点以及这些技术在工业生产中的应用实例。
吴扞疆,张丰收,燕根鹏[3](2020)在《航空发动机叶片精锻残余应力数学模型对比分析》文中研究指明为了预测航空发动机叶片精锻过程中所产生的最大残余应力值,在已建立好的叶片精锻有限元模型基础上,基于simufact. forming平台对TC4钛合金航空发动机叶片精锻过程进行了仿真研究,分别获得了上模速度、坯料温度、模具温度和摩擦系数等不同工艺参数组合下的叶片最大精锻残余应力值。以收集的仿真数据作为训练样本,先后建立了响应曲面模型、BP神经网络模型和GA-BP神经网络模型,并将这3种模型的预测值与仿真值进行比较。结果表明:所建立预测模型的最大相对误差不超过6%,其中GA-BP神经网络模型预测精度最高,可对航空发动机叶片精锻最大残余应力进行有效的预测。
张书涵[4](2020)在《M50Nil钢弹支球轴承外圈精密锻造过程有限元模拟》文中研究指明M50Nil钢是在M50钢的基础上,通过减少C元素含量并增加Ni元素含量发展出的新一代轴承钢。M50Nil钢在经过表面渗碳渗氮后可以在芯部保持较高韧性的同时,具备较高的表面硬度与耐磨性能,从而使其具备更优异的服役表现。但在M50Nil钢的热加工过程中,非常容易出现晶粒粗大问题。精密辗扩成形工艺具有成形质量好、生产效率高、材料利用率高、生产成本低等优点,广泛应用于航空轴承外圈的成形。随着航空工业的发展,弹支球轴承外圈的截面形状日趋复杂,传统的辗扩坯料多为简单圆环形,难以成形截面形状复杂的轴承锻件,且易出现由于大量机械加工带来的流线露头问题,导致服役性能下降。针对上述问题,本课题通过开展M50Nil钢晶粒长大规律研究和热变形行为研究,探索其精确的热加工窗口,并利用有限元模拟的方法优化M50Nil钢弹支球轴承外圈精密锻造工艺方案,保证最终锻件的晶粒尺寸和流线分布均满足要求。本文研究了M50Nil钢的晶粒长大规律。通过开展M50Nil钢的加热保温实验,分析了保温温度、保温时间、多向锻后晶粒尺寸对其晶粒长大规律的影响。结果表明:M50Nil钢的过热温度在1075℃~1100℃之间,始锻温度应控制在1075℃以下。采用多向锻制坯细化晶粒时,只有将晶粒细化至10μm以下,才可以在重新加热后取得较为明显的晶粒细化效果。进行了M50Nil钢的热变形行为研究。通过开展M50Nil钢热压缩实验,得到了其在不同变形条件下的流动应力曲线,构建了M50Nil钢的本构方程和不同变形量下的热加工图,得到了M50Nil钢的热加工区间:温度900~950℃,应变速率为0.01s-1~0.03s-1或温度1075~1150℃,应变速率为0.05s-1~0.6s-1。针对M50Nil钢弹支球轴承外圈锻件的流线露头问题,本文提出了一种采用“随形设计”的辗扩坯料,通过DEFORM软件开展有限元模拟实验,分析该坯料在辗扩过程中的应力应变和金属流动特点,结果表明:随形设计坯料中的内表面斜度特征加剧了该处金属向上的轴向流动和径向流动,法兰特征加剧了金属外表面的轴向流动,应采用闭式辗扩加以限制。通过构建形状尺寸不同的有限元模型,对辗扩坯料的整体高度、内表面斜度尺寸、法兰尺寸进行优化。同时构建辗扩坯料制坯工艺的有限元模型,对制坯工艺的模具结构设计、高径比、镦粗比进行优化。
吴扞疆[5](2020)在《叶片精锻成形过程的金属流动及残余应力研究》文中认为叶片是一种造型复杂的空间曲面薄壁零件,作为航空发动机的关键部件,其所用材料价格昂贵且难以变形,目前多采用精锻工艺对叶片进行加工。然而在其热力耦合的成形过程中,叶片造型复杂的特点不仅使其锻造过程的金属流动规律不易获知,此外还导致了叶片各处受力的不同,使其在锻造过程中无法避免会产生应力集中,常导致部件在工作期间的早期失效。因此,研究航空发动机叶片精锻成形过程的金属流动及残余应力,对提高航空发动机精锻叶片的性能以及防止缺陷产生具有重要意义。以某航空发动机叶片为例,根据该叶片的造型特征,通过计算分析,获得了叶片坯料及模具平衡角、模具压力中心、模具分型面、模具毛边槽及毛边桥的相关尺寸参数,并基于Pro E软件建立了该航空发动机叶片及其上、下模具和坯料的三维几何模型。通过对几何模型、材料模型、摩擦模型、热力学参数、压力设备、网格划分等的定义,建立了TC4钛合金叶片精锻有限元模型。基于刚粘塑性有限元基本理论,借助Simufact.Forming软件对叶片精锻过程进行了三维数值模拟。获得了精锻叶片的应力场、应变、温度等场量分布信息。研究了上模速度、坯料温度、模具温度、摩擦系数等精锻工艺参数对叶片表层金属流动的影响。研究结果表明:叶片榫头区域的金属流动速度受工艺参数影响较小,其流动速度变化不大且较为缓慢接近于0。而叶身与榫头连接处附近区域的金属流动速度受工艺参数影响较大,提高坯料温度、上模速度、摩擦系数,都可使其金属流动速度增大,而模具温度的升高则会导致金属流动速度的减小。采用X射线衍射技术对叶片表层残余应力进行了测量,并将试验测量结果与对应位置的数值模拟结果进行了对比验证。并通过制定四因素三水平数值模拟正交试验,研究获得了上述四个精锻工艺参数对叶片精锻最大残余应力的影响显着性程度,并利用极差分析得到了最优工艺参数组合。研究结果表明:其试验测量结果与数值模拟结果相比,误差较小,表明Simufact.Forming的数值模拟结果较为理想。对于叶片精锻最大残余应力,各工艺参数显着性程度依次为:模具温度>上模速度>坯料温度>摩擦系数。最优工艺参数组合为:上模速度为40mm/s,坯料温度为960℃,模具温度为300℃,摩擦系数为0.1。最后,利用数值模拟获得的试验数据为样本,以这四个精锻工艺参数为输入参数,以叶片精锻最大残余应力为输出预测目标值,先后建立了响应曲面、BP神经网络、GA-BP神经网络三种数学模型,对比分析了三种模型的预测效果。研究结果表明:这三种模型预测结果与仿真结果间的最大相对误差,分别为5.74%,5.15%,2.71%。因此,采用GA-BP神经网络预测叶片精锻最大残余应力相比来说更为可靠。
陈志强[6](2020)在《汽车轴承套圈热锻生产线自动上下料装置研发》文中研究指明在“中国制造2025”和“工业4.0”的大环境下,国内制造企业普遍需要进行技术升级改造。国内大部分中小型轴承企业仍然采用传统的以人为主的轴承套圈锻造生产线,随着人工成本的增加和客户对产品质量要求的不断提高,现有加工生产方式已无法满足市场需求。本文以学校与企业合作的横向项目为前提,针对浙江新昌某锻造有限公司提出的轴承套圈热锻生产线自动化改造需求,开展本课题的研究。设计开发一条自动化轴承套圈热锻生产线,实现了坯料在各锻造设备之间自动上下料,并设计了相应的自动输送和定位装置。具体研究内容为:(1)根据改造要求,提出不同实现形式方案,并选择最优方案。对热锻生产线自动化改造的发展现状和未来趋势进行了分析,结合现有的锻造生产线自动化改造技术、该公司现有的轴承套圈锻造生产线加工方式和坯料锻造设备空间布局,从该公司的实际生产需要出发,对现有轴承套圈热锻生产线进行自动上下料装置研发。按照轴承套圈加工工艺流程,提出不同形式的实现方案,最后进行方案优缺点对比,选择最优的实现方案。(2)根据选定的最优方案进行详细设计,确定了各加工工位的自动上下料装置的总体设计方案和自动化锻造生产线的总体布局。总体设计方案具体包括:墩粗工位压力机自动上下料装置设计、挤压工位压力机自动上下料装置设计、切底工位压力机自动上下料装置设计、碾环工位压力机自动上下料装置设计和整型工位压力机自动上下料装置设计。(3)根据设计方案借助SolidWorks软件建立各工位自动上下料装置三维装配体模型。通过优化调整得到最佳的结构形式,再利用SolidWorks motion分析模块进行运动模拟,规划各装置的运动路径。再依据各自动上下料装置结构设计方案和各动作行程,进行主要零部件设计。具体包括:普通气缸、杠杆气缸、三爪气缸、夹爪机构和直线模组的选型设计,确定各零部件的具体型号和尺寸参数。(4)根据方案设计要求完成了自动上下料装置的PLC控制系统总体设计。先介绍了可编程逻辑控制器(PLC)和人机界面(HMI)的工作原理、选型规则和设计步骤。在硬件方面,根据选型规则选择三菱FX2N型PLC作为控制系统控制器,根据控制要求以及控制系统流程图,绘制I/O分配表、PLC接线图;在软件方面,根据系统控制要求以及PLC编程原则,利用GX Works2软件进行PLC程序编写,在HMIEditor软件上设计了HMI操作和监测画面。(5)根据前面的设计方案和选定的零部件型号参数和图纸,采购和加工零部件、组装样机、搭建试验台。在试验台上依次测试PLC程序、直线模组、触摸屏、各执行机构是否运行正常,并调试设定直线模组参数,使装置达到一个合适的运行速度。再设计装置生产节拍,最后开始现场试验,进行性能测试,得到最佳运行速度。通过一系列的参数调整以及现场试验,本文设计的自动上下料装置可以完成轴承坯料的自动上下料以及在各工位间的自动输送任务,替代人工完成轴承坯料在工位间的运输、定位、上料、下料操作步骤。经过试验验证,本文设计的轴承套圈自动上下料装置对于减少人工劳动强度,提高生产效率具有重要意义,对其他锻造行业自动化改造也具有一定参考价值。
张启炯[7](2019)在《汽车轴承套圈热挤压模具磨损分析与优化》文中指出热挤压模具是现阶段国内外汽车轴承套圈生产的主要设备之一,模具寿命直接影响企业的生产成本、生产效率和锻件质量。目前我国热锻模具平均寿命仅为世界先进水平的1/3-1/5。磨损是热挤压模具的主要失效形式,改善模具磨损具有重大的工程意义。本文系统地研究了某企业某款汽车轴承套圈热挤压模具在原有工况下的磨损状态,明确了磨损过程和磨损类型,分析了三种应用较广的磨损模型的特点,选择Archard修正模型为磨损模型,并探究了模具表面受热软化的普遍规律。基于该磨损模型运用有限元方法研究了热挤压工艺参数中加载速度、坯料温度、模具预热温度对磨损的影响规律,根据分析结果调整得到更合适的工艺参数,比较并分析了调整前后磨损量的区别,结果表明平均磨损量约减少12.2%。分析不同工艺参数下的磨损结果发现工艺参数调整无法解决模具表面受热软化问题,故在此基础上对模具结构进行优化。运用田口方法对模具结构主要参数进行优化设计,通过有限元软件Deform分析试验结果,分析了不同结构参数对模具磨损量和表面应力分布的影响规律,结果表明各参数对磨损量的影响力顺序为:冷却槽宽度>冷却水温度>冷却槽位置>内圈壁厚>过盈配合量;对等效应力的影响力顺序为:过盈配合量>内圈壁厚=冷却槽位置>冷却水温度>冷却槽宽度。最后结合极差分析和方差分析确定了最优参数组合。对原始工艺、调整工艺参数、调整工艺参数并优化结构三种状态的服役模具进行对比,结果表明调整工艺参数并优化结构后模具磨损量显着改善。基于优化结果确定了优化模具的加工尺寸和热处理工艺,设计组装了模具冷却系统进行现场试验。对服役后的优化模具和原始模具从服役期间表面温度、服役后磨损量、表面粗糙度、磨损形貌四个角度进行了对比,结果表明调整工艺参数并优化结构后热挤压模具的服役表面温度下降,磨损量减小,表面粗糙度降低,磨损形貌有所改观,磨损情况优于原始模具。本文针对实际生产中汽车轴承套圈热挤压模具的磨损问题提出了调整工艺参数和优化模具结构两种方法,取得了一定的效果,所采用的研究方法对其余热锻模具的改进具有借鉴意义。
胡博奎[8](2019)在《高铁轴承环成形过程金属流线演变及控制优化研究》文中指出高铁轴承环作为高铁传动系统关键零部件,在工作环境中承受较大的径向力和单一方向的轴向力,要求具有高承载能力和高可靠性的特点。对于中小型轴承环而言,传统的锻造工艺流程大致为棒料镦粗、成型、冲连皮平端面、环件轧制等,工艺流程长、成形参数众多,控制轴承环的制造质量存在较大的困难。而且轴承环的主要失效形式是疲劳剥落,而金属流线对疲劳剥落具有重要影响。目前的研究大多关注在环坯设计和环件轧制工艺,而针对轴承环金属流线的研究开展较少。因此,本文采用理论分析、有限元模拟和成形试验的方法,开展轴承环成形过程金属流线演变规律及控制优化方法研究。采用塑形成形理论,研究了矩形轴承环环坯尺寸设计方法,推导了矩形环坯尺寸计算公式;采用不同的环坯设计原则,针对异形轴承环设计了3种形状的环坯;提出了一种外单锥型环坯尺寸设计方法,采用有限元仿真和成形试验,验证了设计方法的正确性。建立矩形轴承环成形过程有限元模型,结合金属流线成形试验,验证了模型的可靠性。基于可靠的有限元模型,揭示了矩形轴承环成形过程金属流线的演变规律及流线缺陷的形成机理,探讨了环坯尺寸和成形参数对矩形轴承环金属流线的影响规律,进而提出了基于流线优化控制的成形工艺方案。在矩形轴承环金属流线研究的基础上,建立异形轴承环成形过程有限元模型,结合模拟结果,揭示了异形轴承环成形过程金属流线的演变规律及流线缺陷的形成机理,探讨了环坯形状及尺寸和成形参数对异形轴承环金属流线的影响规律,进而提出了基于流线优化控制的成形工艺方案。
赵震,白雪娇,胡成亮[9](2018)在《精密锻造技术的现状与发展趋势》文中进行了进一步梳理精密锻造是一种近净成形或净成形技术,来自工业界的现实需求推动了该项技术的发展。针对精锻工艺、锻造模具、复杂件锻造成形以及数值模拟在精锻中的应用分别作了介绍。在工艺方面,出现了具有代表性的温锻-冷锻联合成形、分流锻造成形、流动控制成形、冲锻复合成形与闭塞锻造等新型精锻工艺;在模具结构设计方面,形成了新的方法与理念;在复杂零件的开发方面,围绕具体零件开展的工艺创新与实践依然十分活跃,虽然受到一定的应用限制,但仍具有重要的实际意义;在数值模拟技术应用方面,不断成熟的数值模拟技术使用广泛且逐渐成为必备的研发分析工具。结合以上精锻技术的发展现状,指出了精锻技术在未来的发展趋势。
王蕾[10](2018)在《混合励磁发电机槽式爪极热锻冷挤成形关键技术研究》文中研究指明随着现代汽车用电量和节能减排要求的不断提升,高的输出功率和效率、体积小、重量轻的混合励磁发电机是行业研发的重点方向。混合励磁爪极发电机在爪极上放置永磁体,解决了原来增加缠绕线圈增大电量而体积和重量同步增加的难题,但传统爪极结构存在永磁体放置不稳,没有定位基准的缺陷。因此,开发作为混合励磁发电机关键部件的槽式爪极成为混合励磁发电机工业化的当务之急。现有槽式爪极槽的加工采用四轴铣床和专用铣刀,该工艺存在铣刀昂贵易磨易损、加工效率低、设备投资大、生产成本高等突出问题。因此,本文以研发一种取代铣削的槽式爪极热锻冷挤成形制件技术,实现低成本、高效率的大批量工业生产为目标,以工艺技术核心和难点——热锻与冷挤为重点,在理论原理和技术应用两方面进行研究。槽型爪极槽部尺寸复杂,冷挤过程存在金属流动不均,模具易开裂,槽部尺寸难充满等问题,需要精确的热锻坯料形状和尺寸;热锻制坯过程中,存在高温流变,热力多场耦合,高温摩擦磨损和模具寿命低等技术难题。基于此,本文系统而着重研究槽式爪极材料高温变形行为、热锻冷挤数值模拟技术、预成形优化、模具寿命预测等关键理论和技术问题,提供一套槽式爪极热锻冷挤成形新工艺。完成的主要工作和取得的成果如下:(1)研究槽式爪极材料QD08钢的高温变形行为和高温本构方程。采用Gleeble热模拟试验机,在高温1000℃、1100℃、1150℃、1200℃;应变速率:0.1 s-1、1 s-1、5 s-1、10 s-1实验条件下,研究槽式爪极材料的高温变形行为,建立QD08钢高温本构方程和热加工图,研究微观组织演变规律。基于此,优化出爪极材料的热锻成形工艺参数。(2)构建基于QD08钢高温变形行为的槽式爪极热锻成形均匀性数学模型。基于刚塑性热力耦合有限元法,结合QD08钢的高温本构方程,研究槽式爪极热锻过程中的材料流动分布规律和锻件成形缺陷影响因素。在此理论基础上,优化模具结构。(3)建立基于修正的粒子群算法IPSO(Improved Particle Optimizaiotn,IPSO)的支持向量机SVM热锻冷挤预成形优化模型。通过对槽式爪极热锻冷挤过程中的应力应变分布、材料流动规律、成形载荷分析,提出一种基于SVM(Support Vector Machine,SVM)的机器学习方法,构建热锻冷挤槽相应工艺参数(如冷挤以槽部圆角,爪高,槽内侧,爪宽,槽高为输入)与目标函数(耦合了质量,受力与载荷)之间准确的多元非线性回归函数模型,通过粒子群算法优化SVM的核函数参数,获得工艺参数与目标参数之间的定量关系。这为优化槽式爪极热锻冷挤预成形坯料尺寸、形成完整实用热锻冷挤新工艺,进而为体积成形预成形优化技术及其工程应用奠定基础。(4)模具钢H13钢的高温摩擦磨损实验、修正的Archard磨损模型和热锻冷挤模具寿命预测研究。在试验温度分别为室温、200℃、350℃、500℃和650℃;载荷为50 N、100 N、150 N;速度为1 m/s条件下研究H13钢摩擦磨损性能,结合有限元技术分别对槽式爪极热锻、冷挤模具磨损进行数值模拟,基于成形次数的影响下,获得模具磨损寿命的预测模型。研究成果成功地应用于槽式爪极热锻冷挤新工艺,必将显着地降低生产成本、大大提高经济效益;同时,本热锻冷挤成形理论与技术研究丰富混合励磁发电机槽式爪极大批量低成本制造技术的理论研究,亦可为体积成形预成形优化、模具寿命预测提供理论依据及技术支撑。
二、轴承套圈精锻工艺与模具设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、轴承套圈精锻工艺与模具设计(论文提纲范文)
(1)高速列车轴箱轴承外圈材料均匀性及锻造工艺研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 论文研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 轴承钢材料质量研究现状 |
1.2.2 轴承套圈工艺设计研究现状 |
1.2.3 轴承套圈锻造成形研究现状 |
1.3 本文的研究内容 |
2 轴承套圈轧材成分与性能试验 |
2.1 渗碳轴承钢试验材料 |
2.2 轧材均匀性检测试验 |
2.2.1 夹杂物检测试验 |
2.2.2 金相组织观测 |
2.2.3 光谱法元素检测试验 |
2.2.4 金属原位分析试验 |
2.2.5 轧材力学性能检测试验 |
2.3 轴承钢轧材均匀性检测结果 |
2.4 本章小结 |
3 轴承套圈锻造成形工艺设计 |
3.1 轴承套圈形状特点 |
3.2 轴箱轴承外圈锻造工艺设计 |
3.2.1 工艺方案一设计 |
3.2.2 工艺方案二设计 |
3.4 本章小结 |
4 轴承套圈锻造工艺有限元仿真 |
4.1 轴承套圈有限元模型 |
4.1.1 制坯工艺有限元模型 |
4.1.2 辗扩工艺有限元模型 |
4.2 外圈生产试制试验 |
4.3 外圈工艺方案一仿真 |
4.4 锻造工艺对流线分布影响 |
4.4.1 工艺方案一流线演变规律分析 |
4.4.2 工艺方案二流线演变规律分析 |
4.4.3 锻造工艺流线分布对比 |
4.5 锻造工艺对材料流向影响 |
4.5.1 工艺方案一材料流向分析 |
4.5.2 工艺方案二材料流向分析 |
4.5.3 锻造工艺材料流向对比 |
4.6 锻造工艺参数对工艺方案影响 |
4.6.1 镦粗比对锻造工艺的影响 |
4.6.2 辗扩参数对锻造工艺的影响 |
4.6.3 模具形状对锻造工艺的影响 |
4.7 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)国内精密塑性成形技术的发展及其在工业生产中的应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 热精密塑性成形技术 |
1.1 热精密塑性成形技术的特点及发展过程 |
1.2 闭式模锻技术 |
1.3 流动控制成形技术 |
1.4 等温模锻技术 |
1.5 可控多向模锻技术 |
1.6 高速热镦锻技术 |
2 温精密塑性成形技术 |
2.1 温精密塑性成形技术特点 |
2.2 应用示例 |
3 冷精密塑性成形技术 |
3.1 冷精密塑性成形技术的发展 |
3.2 闭塞锻造 |
3.3 分流锻造 |
3.4 冷冲锻技术 |
4 复合精密塑性成形技术 |
4.1 复合精密塑性成形工艺特点 |
4.2 应用实例 |
4.2.1 汽车等速万向节热(温)锻/冷锻复合成形工艺 |
4.2.2 整体式接合齿轮热锻-冷锻复合工艺 |
5 结束语 |
(3)航空发动机叶片精锻残余应力数学模型对比分析(论文提纲范文)
引言 |
1 叶片精锻有限元建模 |
2 叶片精锻最大残余应力数学模型 |
3 神经网络对残余应力的预测 |
3.1 BP神经网络模型 |
3.1.1 BP神经网络模型构建 |
3.1.2 BP神经网络模型训练 |
3.2 GA-BP神经网络模型 |
3.3 神经网络模型的验证与分析 |
4 预测结果对比分析 |
5 实验验证 |
6 结论 |
(4)M50Nil钢弹支球轴承外圈精密锻造过程有限元模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 M50Nil钢国内外研究现状 |
1.3 热变形本构方程国内外研究现状 |
1.4 热加工图国内外研究现状 |
1.5 轴承套圈锻造工艺国内研究现状 |
1.6 主要研究内容 |
第2章 实验材料和实验方案 |
2.1 实验材料 |
2.2 总体实验路线 |
2.3 M50Nil钢加热保温实验方案 |
2.3.1 M50Nil钢锻前加热保温实验 |
2.3.2 M50Nil钢锻后加热保温实验 |
2.3.3 分析测试方法 |
2.4 M50Nil钢高温热压缩实验方案 |
第3章 M50Nil钢晶粒长大规律研究 |
3.1 引言 |
3.2 保温温度和保温时间对M50Nil钢晶粒长大规律的影响 |
3.3 多向锻后晶粒尺寸对M50Nil钢晶粒长大规律的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 M50Nil钢热变形行为研究 |
4.1 引言 |
4.2 M50Nil钢本构方程的建立 |
4.2.1 热变形温度对M50Nil钢流动应力曲线的影响 |
4.2.2 应变速率对M50Nil钢流动应力曲线的影响 |
4.2.3 M50Nil钢本构方程拟合 |
4.2.4 M50Nil钢本构方程验证 |
4.3 M50Nil钢热加工图建立 |
4.3.1 M50Nil钢功率耗散图建立 |
4.3.2 基于Murty失稳准则的M50Nil钢热加工图建立 |
4.4 本章小结 |
第5章 M50Nil钢弹支球轴承外圈精密锻造有限元模拟 |
5.1 引言 |
5.2 M50Nil钢弹支球轴承外圈精密锻造工艺方案 |
5.3 M50Nil钢弹支球轴承外圈辗扩有限元模拟 |
5.3.1 辗扩有限元模型构建 |
5.3.2 弹支球轴承外圈辗扩成形特点 |
5.3.3 辗扩坯料形状尺寸优化 |
5.4 M50Nil钢弹支球轴承外圈制坯工艺优化 |
5.4.1 模锻模具结构优化 |
5.4.2 坯料高径比优化 |
5.4.3 坯料镦粗比优化 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)叶片精锻成形过程的金属流动及残余应力研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 叶片精锻成形研究现状 |
1.4 塑性成形残余应力研究现状 |
1.5 研究的主要内容 |
第2章 叶片精锻三维模型建立 |
2.1 叶片实体建模 |
2.2 叶片坯料设计 |
2.3 叶片模具设计 |
2.3.1 模具平衡角计算 |
2.3.2 模具压力中心确定 |
2.3.3 模具分型面设计 |
2.3.4 模具毛边槽及毛边桥设计 |
2.3.5 模具三维模型的创建 |
2.4 本章小结 |
第3章 叶片精锻数值模拟技术研究 |
3.1 塑性成形分析方法概述 |
3.2 叶片精锻有限元理论基础 |
3.2.1 刚粘塑性有限元基本假设 |
3.2.2 刚粘塑性有限元基本方程 |
3.2.3 刚粘塑性材料模型 |
3.2.4 刚粘塑性有限元变分原理 |
3.2.5 刚粘塑性有限元应力计算 |
3.3 叶片精锻有限元模型建立 |
3.3.1 Simufact.Forming软件介绍 |
3.3.2 几何模型构建 |
3.3.3 材料模型定义 |
3.3.4 摩擦模型定义 |
3.3.5 热力学参数定义 |
3.3.6 压力设备定义 |
3.3.7 网格划分 |
3.4 本章小结 |
第4章 叶片精锻金属流动规律研究 |
4.1 主要精锻工艺参数确定 |
4.2 叶片追踪点位置确定 |
4.3 工艺参数对金属流动的影响 |
4.3.1 坯料温度的影响 |
4.3.2 模具温度的影响 |
4.3.3 上模速度的影响 |
4.3.4 摩擦系数的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 叶片精锻数值模拟及实验研究 |
5.1 叶片精锻数值模拟分析 |
5.2 叶片精锻数值模拟精度验证 |
5.2.1 叶片精锻残余应力测量 |
5.2.2 叶片测量位置确定 |
5.2.3 实验测量与数值模拟结果比对 |
5.3 叶片精锻残余应力研究 |
5.3.1 正交试验设计 |
5.3.2 正交试验数据分析 |
5.3.3 最优工艺方案数值模拟 |
5.4 本章小结 |
第6章 叶片精锻最大残余应力预测模型建立 |
6.1 基于响应曲面法的预测模型建立 |
6.1.1 响应曲面法简介 |
6.1.2 响应曲面试验设计 |
6.1.3 响应曲面回归分析 |
6.2 基于神经网络的预测模型建立 |
6.2.1 BP神经网络简介 |
6.2.2 BP神经网络构建 |
6.3 基于GA-BP神经网络的预测模型建立 |
6.3.1 遗传算法简介 |
6.3.2 GA-BP神经网络模型构建 |
6.4 数学模型预测分析 |
6.4.1 神经网络模型的验证与分析 |
6.4.2 不同数学模型预测结果对比分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(6)汽车轴承套圈热锻生产线自动上下料装置研发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究的背景和意义 |
1.3 热锻生产线自动化改造发展现状与趋势 |
1.3.1 国内外发展现状 |
1.3.2 发展趋势 |
1.4 课题主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 本章小结 |
第二章 轴承套圈自动上下料装置总体方案设计 |
2.1 热锻工艺原理分析 |
2.1.1 热锻工艺原理介绍 |
2.1.2 模锻件质量的主要影响因素 |
2.2 轴承套圈现有加工过程 |
2.3 现有生产线改造的技术要求 |
2.4 轴承套圈自动上下料装置总体方案设计与分析 |
2.4.1 现有轴承套圈热锻生产线设备简介 |
2.4.2 自动上下料装置总体结构设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 轴承套圈各工位自动上下料装置详细设计 |
3.1 工业机械手组成介绍与类型选择 |
3.2 墩粗工位压力机自动上下料装置设计 |
3.2.1 墩粗工位坯料定位机构设计 |
3.2.2 墩粗工位自动上料机械手结构设计 |
3.2.3 墩粗工位自动下料机构设计 |
3.3 挤压工位压力机自动上下料装置设计 |
3.4 切底工位压力机自动上下料装置设计 |
3.4.1 切底工位坯料自动输送和定位机构设计 |
3.4.2 切底工位自动下料机构设计 |
3.5 碾环工位压力机自动上下料装置设计 |
3.5.1 碾环工位压力机机自动上料机械手结构设计 |
3.5.2 碾环工位压力机自动下料机构设计 |
3.6 整型工位压力机自动上下料装置设计 |
3.6.1 整型工位自动上料机构设计 |
3.6.2 整型工位自动输送和定位机构设计 |
3.6.3 整型工位自动下料机构设计 |
3.7 本章小结 |
第四章 轴承套圈自动上下料装置主要零部件设计 |
4.1 普通气缸选型设计 |
4.2 杠杆气缸选型设计 |
4.2.1 SolidWorks Motion运动仿真技术 |
4.2.2 杠杆气缸运动仿真分析计算 |
4.3 三爪气缸选型设计 |
4.4 夹爪机构设计 |
4.5 直线模组选型设计 |
4.6 驱动电机选型设计 |
4.7 本章小结 |
第五章 轴承套圈自动上下料装置PLC控制系统设计 |
5.1 PLC控制系统简介与类型选择 |
5.1.1 PLC控制系统简介 |
5.1.2 PLC工作原理与类型选择 |
5.2 PLC控制系统的设计步骤 |
5.3 PLC控制系统选型和I/O点分配 |
5.3.1 PLC控制系统选型 |
5.3.2 I/O点分配与接线图绘制 |
5.4 PLC控制系统程序编写 |
5.5 人机界面简介 |
5.6 人机界面选择 |
5.7 人机界面画面设计 |
5.7.1 HMIEditor软件操作介绍 |
5.7.2 画面设计 |
5.8 本章小结 |
第六章 轴承套圈自动上下料装置样机制作与试验 |
6.1 切底工位自动上下料装置样机制作 |
6.2 切底工位自动上下料装置样机测试 |
6.3 切底工位自动上下料装置节拍规划 |
6.4 切底工位自动上下料装置现场试验与分析 |
6.4.1 切底工位自动上下料装置现场试验 |
6.4.2 现场试验结果分析总结 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
附录 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 参与的科研项目 |
学位论文数据集 |
(7)汽车轴承套圈热挤压模具磨损分析与优化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及工程意义 |
1.2 热挤压模具失效形式 |
1.3 热锻模具磨损研究现状 |
1.3.1 早期磨损研究 |
1.3.2 模具磨损研究现状 |
1.3.3 有限元技术的应用 |
1.4 本文研究内容及研究路线 |
第二章 热挤压模具磨损过程及磨损模型 |
2.1 引言 |
2.2 磨损类型 |
2.3 磨损过程 |
2.4 磨损模型 |
2.4.1 Holm粘着磨损模型 |
2.4.2 Archard磨损模型 |
2.4.3 Archard修正模型 |
2.5 模具表面受热软化规律 |
2.6 本章小结 |
第三章 热挤压工艺参数对模具磨损的影响及调整 |
3.1 引言 |
3.2 汽车轴承套圈热挤压工艺模拟 |
3.2.1 零件建模 |
3.2.2 模拟参数设置 |
3.3 模拟结果 |
3.3.1 载荷变化 |
3.3.2 温度分布 |
3.3.3 磨损分布 |
3.4 热挤压工艺参数对模具磨损的影响 |
3.4.1 坯料温度的影响 |
3.4.2 加载速度的影响 |
3.4.3 模具预热温度的影响 |
3.5 工艺参数调整后模具磨损对比 |
3.5.1 工艺参数调整 |
3.5.2 调整结果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 热挤压模具结构优化 |
4.1 引言 |
4.2 热挤压模具结构优化理论基础 |
4.2.1 热挤压模具表面温度场 |
4.2.2 材料硬度与温度的关系 |
4.2.3 单层模具宏观应力分布 |
4.2.4 双层模具宏观应力分布 |
4.3 模具结构优化方案 |
4.3.1 田口方法介绍 |
4.3.2 优化方案设计 |
4.4 模具结构优化分析 |
4.4.1 正交试验 |
4.4.2 试验结果分析 |
4.5 优化结果比较 |
4.6 本章小结 |
第五章 工艺和结构优化效果验证 |
5.1 引言 |
5.2 结构优化的热挤压模具加工 |
5.2.1 内圈热处理 |
5.2.2 模具机加工 |
5.2.3 模具与机床装配图 |
5.3 冷却系统 |
5.3.1 冷却系统原理图 |
5.3.2 主要元器件选型 |
5.4 优化效果 |
5.4.1 模腔表面温度 |
5.4.2 模腔表面磨损量 |
5.4.3 模腔表面粗糙度 |
5.4.4 模腔表面磨损形貌 |
5.5 结论 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(8)高铁轴承环成形过程金属流线演变及控制优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 环件成形工艺理论及应用研究现状 |
1.2.2 金属流线模拟及应用研究现状 |
1.3 课题来源、研究目的及意义 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 研究目的及意义 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 高铁轴承环成形过程有限元模型建立 |
2.1 引言 |
2.2 高铁轴承环成形过程有限元模型 |
2.2.1 矩形轴承环成形过程有限元模型 |
2.2.2 异形轴承环成形过程有限元模型 |
2.3 本章小结 |
第3章 环坯形状及尺寸设计方法 |
3.1 引言 |
3.2 矩形轴承环环坯形状及尺寸设计方法 |
3.3 异形轴承环环坯形状及尺寸设计方法 |
3.3.1 环坯形状设计 |
3.3.2 外单锥型环坯尺寸设计 |
3.4 有限元模拟及成形试验验证 |
3.4.1 有限元模拟验证 |
3.4.2 成形试验验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 矩形轴承环成形过程金属流线演变及控制优化研究 |
4.1 引言 |
4.2 矩形轴承环金属流线演变规律及缺陷形成机理分析 |
4.2.1 矩形轴承环金属流线演变规律分析 |
4.2.2 矩形轴承环金属流线缺陷形成机理分析 |
4.3 环坯尺寸对矩形轴承环金属流线的影响 |
4.4 成形参数对矩形轴承环金属流线的影响 |
4.4.1 镦粗摩擦条件对金属流线的影响 |
4.4.2 棒料镦粗比对金属流线的影响 |
4.4.3 冲头圆角半径对金属流线的影响 |
4.4.4 驱动辊转速对金属流线的影响 |
4.4.5 驱动辊进给速度对金属流线的影响 |
4.5 基于流线控制的工艺优化设计 |
4.6 矩形轴承环金属流线成形试验 |
4.7 本章小结 |
第5章 异形轴承环成形过程金属流线演变及控制优化研究 |
5.1 引言 |
5.2 异形轴承环金属流线演变规律及缺陷形成机理分析 |
5.2.1 异形轴承环金属流线演变规律分析 |
5.2.2 异形轴承环金属流线缺陷形成机理分析 |
5.3 环坯形状及尺寸对异形轴承环金属流线的影响 |
5.3.1 环坯形状对异形轴承环金属流线的影响 |
5.3.2 外单锥型环坯尺寸对异形轴承环金属流线的影响 |
5.4 成形参数对异形轴承环金属流线的影响 |
5.4.1 棒料镦粗比对异形轴承环金属流线的影响 |
5.4.2 冲头圆角半径对异形轴承环金属流线的影响 |
5.4.3 驱动辊转速对异形轴承环金属流线的影响 |
5.4.4 驱动辊进给速度对异形轴承环金属流线的影响 |
5.5 基于流线控制的工艺优化设计 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间科研成果 |
(9)精密锻造技术的现状与发展趋势(论文提纲范文)
1 精锻工艺发展 |
1.1 温锻-冷锻联合成形工艺 |
1.2 分流锻造 |
1.3 流动控制成形 |
1.4 冲锻复合成形工艺 |
1.5 闭塞锻造 |
2 精锻模具 |
2.1 模具材料 |
2.2 模具结构设计 |
3 复杂件的精锻成形 |
3.1 齿形件 |
3.2 壳体件 |
3.3 其他复杂件 |
4 数值模拟技术的应用 |
4.1 精锻工艺优化 |
4.2 模具失效分析 |
5 精锻技术的发展趋势 |
(10)混合励磁发电机槽式爪极热锻冷挤成形关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 爪极成形工艺的研究现状 |
1.2.2 槽式爪极成形工艺的研究现状 |
1.2.3 金属体积成形预成形优化设计方法研究现状 |
1.2.4 模具寿命预测方法研究现状 |
1.3 课题来源、研究思路与主要研究内容 |
1.3.1 课题来源与研究意义 |
1.3.2 课题研究意义 |
1.3.3 研究思路与主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 爪极材料QD08钢的高温变形行为和热加工图研究 |
2.1 概述 |
2.2 爪极用QD08钢的高温流变行为研究 |
2.2.1 试验材料及方法 |
2.2.2 高温流变行为 |
2.3 热加工图技术与QD08钢高温变形工艺优化 |
2.3.1 热加工图分析 |
2.3.2 基于热加工图技术的热成形工艺参数优化 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于高温变形行为的槽式爪极热锻成形数值模拟技术及试验研究.. |
3.1 概述 |
3.2 槽式爪极热锻成形工艺数值模拟技术 |
3.2.1 热锻工艺数学模型的建立 |
3.2.2 热锻模拟结果分析 |
3.3 槽式爪极热锻成形试验 |
3.3.1 热锻试验所用模具及设备 |
3.3.2 热锻成形均匀性预测及验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 槽式爪极的冷挤成形数值模拟技术及试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 槽式爪极冷挤成形工艺数值模拟技术 |
4.2.1 冷挤工艺数学模型的建立 |
4.2.2 冷挤模拟结果分析 |
4.3 槽式爪极冷挤成形试验 |
4.3.1 冷挤试验所用模具及设备 |
4.3.2 冷挤过程预测及验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于支持向量机的槽式爪极预成形优化设计 |
5.1 基于IPSO-SVM的槽式爪极坯料优化设计 |
5.1.1 槽式爪极坯料优化的设计变量 |
5.1.2 槽式爪极坯料优化的目标函数 |
5.1.3 基于SVM的槽式爪极坯料优化模型 |
5.1.4 基于IPSO-SVM的槽式爪极冷挤坯料优化设计 |
5.1.5 基于SVM-IPSO的槽式爪极热锻坯料优化设计 |
5.2 基于SVM-IPSO的槽式爪极坯料优化结果分析 |
5.2.1 IPSO-SVM优化算法求解 |
5.2.2 IPSO-SVM优化效果对比分析 |
5.3 槽式爪极预成形优化结果的实验研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于高温摩擦磨损试验和修正Archard模型的槽式爪极热锻冷挤模具寿命研究 |
6.1 H13钢的摩擦磨损试验 |
6.1.1 试验材料及其热处理 |
6.1.2 摩擦磨损试验 |
6.1.3 H13钢的摩擦磨损行为 |
6.2 槽式爪极热锻模具的寿命预测 |
6.2.1 槽式爪极热锻模具失效分析 |
6.2.2 槽式爪极热锻模具磨损的数值模拟技术 |
6.2.3 槽式爪极热锻模具磨损寿命分析 |
6.2.4 槽式爪极热锻模具磨损寿命预测 |
6.3 槽式爪极冷挤模具的寿命预测 |
6.3.1 槽式爪极冷挤模具失效分析 |
6.3.2 槽式爪极冷挤模具磨损的数值模拟 |
6.3.3 槽式爪极热锻模具磨损寿命分析 |
6.3.4 槽式爪极冷挤模具磨损寿命预测数学模型构建 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 后续研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文和研究成果 |
附录(Ⅰ) |
附录(Ⅱ) |
四、轴承套圈精锻工艺与模具设计(论文参考文献)
- [1]高速列车轴箱轴承外圈材料均匀性及锻造工艺研究[D]. 姜枫. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]国内精密塑性成形技术的发展及其在工业生产中的应用[J]. 蒋鹏,贺小毛,杨勇,周乐育. 模具工业, 2020(12)
- [3]航空发动机叶片精锻残余应力数学模型对比分析[J]. 吴扞疆,张丰收,燕根鹏. 塑性工程学报, 2020(06)
- [4]M50Nil钢弹支球轴承外圈精密锻造过程有限元模拟[D]. 张书涵. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]叶片精锻成形过程的金属流动及残余应力研究[D]. 吴扞疆. 河南科技大学, 2020(07)
- [6]汽车轴承套圈热锻生产线自动上下料装置研发[D]. 陈志强. 浙江工业大学, 2020(08)
- [7]汽车轴承套圈热挤压模具磨损分析与优化[D]. 张启炯. 浙江工业大学, 2019(02)
- [8]高铁轴承环成形过程金属流线演变及控制优化研究[D]. 胡博奎. 武汉理工大学, 2019(07)
- [9]精密锻造技术的现状与发展趋势[J]. 赵震,白雪娇,胡成亮. 锻压技术, 2018(07)
- [10]混合励磁发电机槽式爪极热锻冷挤成形关键技术研究[D]. 王蕾. 华侨大学, 2018(12)