基于Simufact对硅黄铜连杆衬套挤压成形工艺及性能的研究

发布时间：2022-08-12 08:25

　　铜是人类最早发现并开始使用的古老金属之一,其中HSi80-3硅黄铜具有较好的耐磨性、耐腐蚀性及热加工性,被广泛应用于机械制造中。硅黄铜连杆衬套是连接大功率柴油发动机上连杆小端和活塞销的重要零件,为了满足其特有的组织和性能,常采用挤压成形工艺制备毛坯,现有工艺显示其热加工范围较大,性能把握不准确,需要进行优化。本文主要研究HSi80-3硅黄铜的热挤压性能,同时借助Simufact软件进行挤压成形工艺与性能的研究。热挤压试验可以让金属产生大的塑性变形,为了消除大塑性变形之后存在的加工硬化及残余应力,对挤压件进行再结晶退火处理。本文首先进行HSi80-3硅黄铜的Simufact热挤压仿真模拟试验,确定合适的热挤压加工参数,随后在四柱式万能液压机上进行反挤压试验,利用金相显微镜、HBW5/750数显布式硬度机、CMT150微机控制电子万能试验机、JSM 7200F扫描电镜等设备进行试验分析,研究热挤压温度、速度、摩擦因数及再结晶退火温度、时间等因素对硅黄铜微观组织及力学性能的影响,并得出最佳加工方案。本文的主要研究结论如下:1、Simufact仿真模拟试验得出,热挤压时硅黄铜变形不均匀,各质点... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 挤压技术简介
    1.3 simufact模拟软件简介
    1.4 新型铜锌硅系合金简介
    1.5 金属热态下的塑性变形
        1.5.1 热塑性变形时的软化过程
        1.5.2 热塑性变形对金属组织和性能的影响
    1.6 金属热处理机制
    1.7 选题意义及国内外研究现状
        1.7.1 选题意义及研究内容
        1.7.2 国内外研究现状
第二章 硅黄铜挤压工艺数值模拟理论基础及模型建立
    2.1 虚功方程
    2.2 增量方程
    2.3 弹塑性本构方程
    2.4 有限元求解方程
    2.5 硅黄铜有限元挤压模拟模型建立
        2.5.1 挤压毛坯模型的建立
        2.5.2 挤压凸模模型的建立
        2.5.3 挤压凹模模型的建立
        2.5.4 垫块三维模型的建立
        2.5.5 挤压装配模型的建立
        2.5.6 挤压仿真类型定义
        2.5.7 挤压材料模型的定义
        2.5.8 挤压模拟边界条件及运动关系定义
        2.5.9 挤压工艺摩擦设置
        2.5.10 挤压热参数设置
        2.5.11 网格划分技术
        2.5.12 退火模型的建立
    2.6 本章小结
第三章 Simufact数值模拟结果与分析
    3.1 热挤压仿真模拟过程分析
    3.2 热挤压温度对挤压件性能的影响
    3.3 热挤压速度对挤压件性能的影响
    3.4 摩擦系数对挤压件性能的影响
    3.5 退火工艺对挤压件性能的影响
    3.6 本章小结
第四章 实验材料与设备介绍
    4.1 试验用材料介绍
    4.2 试验方案制定
    4.3 试验步骤及设备简介
        4.3.1 热挤压设备
        4.3.2 金相显微镜
        4.3.3 数显布氏硬度机
        4.3.4 微机控制电子万能试验机
        4.3.5 扫描电镜
    4.4 本章小结
第五章 实验结果与分析
    5.1 热挤压温度对硅黄铜挤压件微观组织及力学性能的影响
    5.2 热挤压速度对硅黄铜挤压件微观组织及力学性能的影响
    5.3 摩擦对硅黄铜挤压件微观组织及力学性能的影响
    5.4 退火温度对硅黄铜挤压件微观组织及力学性能的影响
    5.5 退火时间对硅黄铜挤压件微观组织及力学性能的影响
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3675540