6S60MC-C大型船用曲拐挤压成形工艺研究

发布时间：2017-11-10 21:26

本文关键词：6S60MC-C大型船用曲拐挤压成形工艺研究

【摘要】：大型船用曲轴是大型船舶发动机的重要组成部分，而曲拐是大型组合式曲轴的关键零件，其工况复杂，为船舶的平稳、安全行驶提供重要的保障。随着我国对大型船舶的需求量日益增加，再加之大型船用曲拐价格昂贵，因此提高曲拐的成形质量和材料利用率能大大提升国产曲轴的竞争力，同时产生巨大的经济效益。以提高曲拐成形质量，减小机械加工余量为目的，本文提出了一种6S60MC-C大型船用曲拐的挤压成形方案，并设计了相应的挤压工装，采用数值模拟和实验相结合的方法对这种挤压成形工艺进行了深入系统的研究。本文利用DEFORM-3D有限元模拟软件，根据刚塑性理论，，对6S60MC-C大型船用曲拐的挤压成形工艺过程进行了热力耦合数值模拟。分析了成形力、金属流动、温度场及等效应变在挤压过程中的变化规律。本文讨论了曲拐成形后端部的主要缺陷及成因，并与成形力一同考虑确立了曲拐成形质量评价指标。采用单因素轮换的方法，分析了坯料初始温度、摩擦系数、上模具下压速度等工艺参数以及模具形状参数对成形质量的影响规律。在尽量减小曲臂端部缺陷和成形力的前提下，确定了曲拐挤压成形的最优工艺参数和模具参数范围。以上述的研究工作为基础，采用尺寸比例为1：10的铅试件和挤压工装对6S60MC-C大型船用曲拐挤压成形工艺进行了实验研究。将实验结果与数值模拟结果进行了对比分析，结果显示实验结果与数值模拟结果吻合程度良好，证明了数值模拟结果的正确性以及所设计的曲拐挤压工艺和工装的合理性。这为大型船用曲拐的实际生产和制造提供了重要的参考依据。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.12;TG376

【参考文献】

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