镁合金薄壁管滚珠旋压工艺研究

发布时间：2023-11-11 10:37

　　滚珠旋压是以滚珠做为变形工具的一种强力旋压工艺,总括了锻、挤、拉、弯、轧等工艺的加工优势,对于薄壁管的滚珠旋压,因滚珠与管坯的接触面积较小,故具有弹性变形量低的小变形区,但变形过程中产生的应力值较大,故用于加工高硬度,塑性指标差的难变形薄壁金属管类零件,可提高其材料性能和表面质量。判断旋压加工时所取的工艺参数最优与否的标准为:能否降低旋后管件的表面粗糙度值、降低旋压时的应力、保证旋压过程的顺利进行,因此,工艺参数的选择是由旋后管件宏观的表面光洁度、旋压力大小及微观组织、力学性能共同决定。基于高速滚珠旋压工艺研究,本文建立了一种三向滚珠旋压力的解析计算模型,对工艺参数的确定、旋后镁合金管组织性能及力学性能进行了实验与分析,主要研究内容和结果如下:1)基于空间解析几何理论,建立了一种计算三向旋压分力的解析模型。通过对镁合金薄壁管进行旋压试验,验证了旋压力计算模型的正确性。2)完成了滚珠旋压的主要工艺参数对AZ31镁管旋压变形时组织、力学性能的影响分析。通过对比不同旋压工艺参数旋后管坯的组织、力学性能,确定最佳工艺参数。实验结果表明:旋压后管材的组织晶粒均发生细化,相比原始挤压态管材,旋压后...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 滚珠旋压工艺
        1.2.1 滚珠旋压变形原理及工艺特征
        1.2.2 工艺参数对旋压成形的影响
    1.3 旋压工艺研究现状
        1.3.1 旋轮旋压工艺研究
        1.3.2 滚珠旋压工艺研究现状
        1.3.3 旋压工艺对合金组织与力学性能的影响研究
    1.4 镁合金概述
        1.4.1 镁合金及其性能特点
        1.4.2 镁合金应用现状及发展前景
        1.4.3 镁合金的塑性变形特点
    1.5 本文研究背景及主要研究内容
        1.5.1 课题来源及研究意义
        1.5.2 本文主要研究内容
第二章 薄壁管三向滚珠旋压力计算模型
    2.1 前言
    2.2 工艺描述
    2.3 旋压力求解过程的基本假设
    2.4 旋压空间解析模型
    2.5 三向投影面积的计算
        2.5.1 在X方向的投影面积
        2.5.2 在Y方向的投影面积
        2.5.3 在Z方向的投影面积
    2.6 旋压力的计算
    2.7 旋压力的实验测试
        2.7.1 实验原理与设备
        2.7.2 实验结果分析
    2.8 本章小结
第三章 AZ31镁合金薄壁管旋压实验
    3.1 实验材料及设备
    3.2 单道次旋压实验
        3.2.1 旋压实验方案
        3.2.2 组织性能检测方案
        3.2.3 力学性能测试
    3.3 本章小结
第四章 滚珠旋压镁合金薄壁管组织性能与工艺参数分析
    4.1 挤压态AZ31B镁合金薄壁管组织性能分析
    4.2 进给比对镁合金管材组织性能的影响
    4.3 减薄量对镁合金管材组织性能的影响
    4.4 转速对镁合金管材组织性能的影响
    4.5 滚珠直径对镁合金管材组织性能的影响
    4.6 旋压工艺对旋后镁合金管材拉伸性能影响
        4.6.1 旋压工艺对旋后镁合金管材抗拉强度的影响
        4.6.2 旋压工艺对旋后镁合金管材延伸率的影响
    4.7 本章小结
第五章 BP神经网络应力预测模型的建立
    5.1 神经网络概述
        5.1.1 神经网络定义
        5.1.2 人工神经元模型
    5.2 BP神经网络
    5.3 BP神经网络构建与算法
        5.3.1 BP神经网络构建
        5.3.2 BP网络的学习算法
    5.4 应力预测BP神经网络模型的建立
        5.4.1 输入、输出向量设计
        5.4.2 BP神经网络应力预测模型函数选择
        5.4.3 BP神经网络应力预测模型隐层设计
        5.4.4 BP神经网络应力预测模型的训练和预测
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3862472