不锈钢身管弹膛精锻成形分析

发布时间：2020-06-08 00:57

【摘要】：身管的线弹膛一体化径向精锻工艺是一个相对复杂的成形过程,弹膛作为身管的重要组成部分,其成形过程和加工精度是身管精密锻造的重点也是难点,本文运用几何法,从锻造比和压下量两个方面探讨了身管弹膛成形的必要条件,得出了弹膛形状、锤头形状和工艺参数之间的匹配关系,并用文中推导的成形条件和设计的工艺参数锻出了合格的弹膛,由此说明几何法对成形条件和工艺参数的分析是可行的。根据小变形理论和体积不变原理,运用解析法对身管精锻过程中的下沉段和锻造段的塑性应变增量进行了详细的推导,通过MATLAB软件求解出了弹膛各关键点的累积应变,并通过Abaqus有限元软件对线弹膛一体化精锻过程进行数值仿真模拟,将弹膛累积塑性应变进行提取分析,与解析法所得结果进行对比验证,所得曲线变化趋势一致,说明解析法所假设的部分条件是可行的。为了全面了解不锈钢材料的各项力学性能,利用实验仪器测定了不锈钢身管精锻前后材料的横向和纵向力学性能、材料硬度变化情况以及金相组织变化情况,并通过锻前锻后不锈钢身管材料的横向和纵向力学性能对比可知：径向精锻工艺使锻后不锈钢身管材料强度和硬度性能增加,塑性性能降低,而且金相实验过程中利用10%的草酸电解腐蚀效果要好于4%的HN03化学腐蚀,除此之外,通过500倍显微镜下的金相图可以看出20Cr13钢的淬火组织为淬火马氏体+晶粒内少量颗粒状残留碳化物+沿晶网状碳化物。为了实现身管在精锻过程中工艺参数的设计和快速、高效的分析,通过将几何法和解析法与KBE技术相结合,开发了身管精锻工艺参数辅助设计与分析软件平台,并根据身管精锻实例,详细的介绍了软件的操作情况,很大程度上提高了身管精锻工艺参数设计的效率和品质。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ205;TG316

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6 本报记者 王婷　汪s，

本文编号：2702269