数控龙门镗铣床横梁制造过程残余应力数值模拟与试验研究

发布时间：2021-12-31 22:26

　　国内制造业需求结构呈现高端化发展态势,对大型数控机床的可靠性和精度寿命提出了更高的要求。残余应力的释放是导致机床关重件精度变化的主要因素之一,严重的甚至会引起变形、开裂等问题,对机床产品的可靠性和性能稳定性都有不利影响。横梁作为数控龙门镗铣床主轴系统的关键承力结构件,对尺寸稳定性、结构强度及疲劳寿命要求极高。因此,对横梁部件制造过程中的残余应力进行研究,准确地掌握其残余应力分布和变化趋势,是分析横梁性能的重要前提,也是优化横梁生产工艺的重要基础。建立完整的数控机床关键基础部件制造过程的多工艺残余应力仿真模拟流程,提高模拟结果精度,为现行的机床部件设计和生产工艺改进提供指导,具有重要的理论意义和工程实用价值。论文研究的主要内容有:（1）建立横梁在铸造、加工及热时效过程应力场的数学模型,分析了多个制造工艺条件下残余应力数值模拟的理论基础。分别从数值算法和仿真模拟平台的角度分析了残余应力数据在表达形式上具有一致性,保证了横梁制造过程中多个工艺仿真模拟过程中可以有效地进行残余应力的数据传递。（2）对XK24型数控龙门镗铣床横梁的铸造工艺过程进行仿真模拟,针对铸造过程的流场、温度场和应力场耦合分... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单元应力分量图

图 3.2 横梁浇注三维模型Fig.3.2 Three-dimensional model of beam-pouring确定以后，就需要根据铸件和浇注系统结构安排砂，呋喃树脂砂造型，砂铁比 2:1。鉴于铸造工艺中是树脂砂，对砂型和砂芯以及浇口杯进行整体建模砂箱模型如图 3.3。

图 3.2 横梁浇注三维模型Fig.3.2 Three-dimensional model of beam-pouring浇注系统确定以后，就需要根据铸件和浇注系统结构安排砂型和砂芯。铸造类型为重力铸造，呋喃树脂砂造型，砂铁比 2:1。鉴于铸造工艺中砂型和型芯和口杯的材料都是树脂砂，对砂型和砂芯以及浇口杯进行整体建模，然后与横梁和浇注系统装配。砂箱模型如图 3.3。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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[4]焊接过程及残余应力消除的热力耦合研究[D]. 刘迁.北京理工大学 2015
[5]大型数控镗铣床滑枕铸造过程数值模拟研究[D]. 李岩.昆明理工大学 2015
[6]典型箱体铸件成形过程的数值模拟研究[D]. 韩董董.安徽理工大学 2015
[7]大型机床床身充型凝固及铸造热应力有限元分析[D]. 谭奇鑫.哈尔滨工业大学 2014
[8]机床龙门立柱铸造过程的温度场、应力场数值分析[D]. 师健弘.昆明理工大学 2014



本文编号：3561101