某型号破甲弹尾杆精制坯成形工艺研究

发布时间：2021-04-28 01:33

　　尾杆是破甲弹尾翼与弹体的连接部分,其两端尺寸大中间尺寸小的结构使得成形工艺相对复杂。原有工艺采取一端成形为圆盘另一端局部镦粗,由于叶轮头及大凹坑的存在,最终大部分材料都被机械加工所去掉,造成了原材料的极大浪费。其工艺,材料利用率低,生产成本高,能源消耗大,这与现代化所要求的高效率、低能耗、可持续发展背道而驰。本文在分析了原有成形工艺以及零件特点,提出了局部加热、温热挤压成形的新技术,以成熟的体积成形软件DEFORM-3D为平台,利用刚塑性有限元法,建立了尾杆精制坯局部加热、两端成形的有限元分析模型。通过DEFORM-3D内置的热力耦合本构方程,分析了不同工艺条件下尾杆精制坯的成形过程,优化了其对成形的影响,最终获得了较好的成形效果,得到了满意的尾杆精制毛坯。在以仿真分析为指导的前提下,设计了对应的实验方案及实验模具,利用相似性原理,对仿真分析做了铅的等比例物理模拟实验,通过对比分析仿真结果与实验结果,佐证了工艺的可行性以及仿真分析的准确性,最后设计了生产模具。本文所提出的工艺方法使得材料利用率由原来的43.1%提高到了73.4%,不仅大大提高了材料利用率,同时也提高了生产效率,而且一定... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 尾杆生产工艺现状
        1.2.1 平锻机生产尾杆工艺介绍
        1.2.2 斜轧工艺生产尾杆介绍
    1.3 课题背景及研究的目的和意义
    1.4 精密锻造技术简介
        1.4.1 精密锻造技术的主要工艺方法
        1.4.2 精密锻造技术的发展现状及趋势
        1.4.3 数值模拟技术在精密锻造中的应用
    1.5 本课题相关工艺介绍
        1.5.1 镦粗工艺简介
        1.5.2 挤压工艺简介
    1.6 主要研究内容
第2章 塑性成形理论方法简介
    2.1 引言
    2.2 物理实验方法
    2.3 数学解析方法
    2.4 数值模拟方法
    2.5 刚塑性有限元模型简介
        2.5.1 刚塑性材料的基本假设
        2.5.2 刚塑性有限元的基本方程
        2.5.3 刚塑性有限元的热力学基本理论
        2.5.4 刚塑性有限元的求解方法
    2.6 本章小结
第3章 成形工艺方案的设定及有限元模型的建立
    3.1 引言
    3.2 成形工艺方案的设定
        3.2.1 几何模型的建立
        3.2.2 设计成形工艺方案
    3.3 有限元模型的建立
        3.3.1 成形软件DEFORM-3D简介
        3.3.2 几何导入
        3.3.3 网格的生成
        3.3.4 材料模型的选取
        3.3.5 边界条件的定义
        3.3.6 求解文件的生成
    3.4 本章小结
第4章 尾杆精制坯成形工艺分析及参数优化
    4.1 引言
    4.2 叶轮头成形工艺研究
        4.2.1 叶轮头有小凹坑成形工艺研究
        4.2.2 叶轮头无小凹坑成形工艺研究
    4.3 镦粗成形工艺研究
        4.3.1 二次镦粗法
        4.3.2 一次镦粗法
    4.4 大凹坑成形工艺研究
        4.4.1 未镦粗反挤成形大凹坑
        4.4.2 未镦粗正挤成形大凹坑
        4.4.3 二次镦粗后反挤成形大凹坑
        4.4.4 一次镦粗后反挤成形大凹坑
    4.5 成形工艺参数的优化
        4.5.1 局部加热温度对成形的影响
        4.5.2 凸模下压速度对成形工艺的影响
        4.5.3 摩擦条件对成形工艺的影响
    4.6 本章小结
第5章 尾杆精制坯成形实验及生产模具设计
    5.1 引言
    5.2 实验目的
    5.3 实验任务
        5.3.1 实验材料的选取
        5.3.2 成形力预测
        5.3.3 实验设备的选择
        5.3.4 润滑剂的选择
        5.3.5 实验模具设计
        5.3.6 实验坯料设计
    5.4 模具工作原理
    5.5 实验注意事项
    5.6 成形实验与模拟结果比较
        5.6.1 叶轮头成形结果对比
        5.6.2 大凹坑成形结果对比
        5.6.3 最终成形零件与仿真结果对比
    5.7 实际生产模具设计
    5.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3164541