基于均匀设计的强力旋压连杆衬套工艺参数优化研究

发布时间：2021-04-16 23:54

　　高压大功率发动机有着比较复杂的工作过程,对零件结构、性能要求比较高。连杆衬套是发动机中重要的零部件之一,与活塞销和连杆小端相连,使连杆小头不用直接接触活塞销,避免磨损。发动机工作时,连杆小端和活塞销中间的连杆衬套受到摩擦力作用的同时,也受高温环境和交变应力的影响,这对连杆衬套的性能有了很高的要求。对发动机连杆衬套来说,强力旋压技术是目前比较先进的一种加工技术,采用这种技术所得到的筒形件产品不但成本低,而且还可以满足连杆衬套的多种性能。然而强力旋压工艺参数的选取对连杆衬套产品的尺寸精度有很大的影响,继而影响着它的使用可靠性。均匀设计的原理为一致分布理论。它最重要的特点是“均匀分散”,这种特性使得在降低试验次数的基础上仍然能够反映全部试验结果。它追求的是用最少的试验次数,最小的工作量,最低的成本反映更多的试验结果,使试验者得到更多的信息。因此本文在均匀设计试验的基础上针对强力旋压连杆衬套工艺参数进行了优化。本文以材料为锡青铜的某型号连杆衬套为研究对象,应用Pro-E软件建立强力旋压三维几何模型,将装配好的模型导入到simufact.forming软件中建立了强力旋压有限元仿真模型。在此基础... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

a)塑性变形前

降低了搬运移动以及空间占用的成本。（6）选择旋压技术来加工产品具有很大的优势，制造出的产品不仅具有较好的精度，同时表面也较光滑。强力旋压的加工精度比较高，加工出的旋压产品直径精度能够达到 IT9 级以上，壁厚偏差及其波动范围也较小，工艺参数选取合适，工艺条件较好时可以达到 0.03-0.05mm 的壁厚偏差。在旋压过程中，旋轮不仅能够压伸延展坯料，而且还能起到整平的作用，使得加工出来的产品表面光滑，因此旋压件表面粗糙度良好[11]。（7）旋压加工过程中，金属毛坯材料的金属纤维一直保持连续而完整。那是由于在轴向、径向、周向应力作用下，金属毛坯材料的晶粒沿着变形区滑移面发生错移，随着变形量的增加，晶粒的伸长也在增加，如图 1.1 所示。滑移面各个滑移层的方向、变形方向始终一致使得金属纤维一直是连续而完整的，如图 1.2 所示。毛坯材料中金属晶格结构中发生应变，晶粒被延伸之后变的长而细，工件的强度就被提升了，也就是说工件的屈服强度、抗粒强度和硬度同时提高了，一般强度能够提高 60%-90%。

图 1.2 旋压中金属塑性流动过程附带了自动检验的作用。旋压加工时，旋轮是将金属毛坯乎于点接触，也就是说，旋压制品的整个圆周、厚度逐点连续地[12]。所以如果金属毛坯材料里面有任何夹层、裂纹、杂质、夹渣的过程中就会被旋裂，从而被发现，不至于使不合格的产品被使旋压技术制成的空心薄壁回转体具有整体无缝的特点，因为这旋压技术制成的工件不可能出现强度降低、不连续性、拉应力集关的缺陷。用旋压技术除了能制作筒形件外，还能够用来制出超宽的无缝板筒形件，然后沿着一个母线切开并展平。国外已经采用旋压方法材。比如法国采用旋压技术制作出的宽版宽长 6.2m、3.4m，。


本文编号：3142404