新型柔性拔制模具及工艺理论研究

发布时间：2017-10-06 18:02

  本文关键词：新型柔性拔制模具及工艺理论研究

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【摘要】：高精度冷拔管具有明显的优越性,已经在煤矿机械、液压气压缸筒、汽车、石油行业中得到广泛的应用。因此,研究和开发低成本,高效率高精度管材为无切削高精度零件成为可能,该技术必将成为管材零件化的发展趋势。本文结合冷拔、液压柔性成形、流体润滑等特点,在前人研究基础之上,深入地研究高精度液压柔性拔制成形机理;分析了管材在高压油的模具作用下的塑性成形力学变形特性;理论推导出拔制力、油压、油膜厚度等一系列拔制工艺参数的关系;设计出新型冷拔模具,综合分析常规冷拔模具和前人所设计的模具优缺点,对其进行了优化设计。运用Deform-3D有限元软件模拟对比分析了常规模具空拔和不同油压下新型模具空拔的成形过程和力学过程。对新型模具在不同油压下进行拔制实验,测定拔制力、管材表面粗糙度、壁厚变化情况。对比分析了理论计算值、有限元模拟值和实验测量值。得出合理的液压柔性冷拔工艺方案,为实际生产高精度冷拔管提供依据。
【关键词】：液压柔性拔制 新型冷拔模具 有限元模拟
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG356.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 选题的背景和意义8-10
• 1.2.1 选题的背景8-9
• 1.2.2 课题研究的意义9-10
• 1.3 国内外冷拔技术的研究现状10-13
• 1.3.1 国外冷拔技术研究现状10
• 1.3.2 国内冷拔技术研究现状10-11
• 1.3.3 液压成形技术在管材生产中的应用11-13
• 1.4 本论文的主要研究内容13-14
• 第二章 柔性拔制工艺及理论研究14-32
• 2.1 冷拔工艺概述14-16
• 2.2 拔制的金属学原理和力学原理16-21
• 2.2.1 拔制的金属学原理16-17
• 2.2.2 拔制的力学原理17-18
• 2.2.3 拔制力的计算公式18-20
• 2.2.4 影响高精度拔制力的主要因素20-21
• 2.3 液压柔性拔制工艺21-22
• 2.4 液压柔性拔制理论22-28
• 2.4.1 管材无油压的拔制力计算22-25
• 2.4.2 液压柔性拉拔的拔制力计算25-26
• 2.4.3 液压柔性拔制的流体动力分析26-28
• 2.5 拔制过程中的润滑28-31
• 2.5.1 拔制过程中的润滑状态28-29
• 2.5.2 拔制过程中润滑的目的29
• 2.5.3 拔制的润滑剂的种类29-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第三章 新型冷拔模具设计32-40
• 3.1 新型冷拔模具设计原则32
• 3.2 新型冷拔模具的设计内容32-37
• 3.2.1 冷拔模具的比较32-33
• 3.2.2 新型冷拔模具的结构设计33-36
• 3.2.3 管坯尺寸的确定36-37
• 3.3 模具的选材37-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第四章 新型冷拔模具的有限元模拟40-50
• 4.1 DEFORM-3D有限元软件的概述40-41
• 4.2 常规空拔过程的有限元模拟41-43
• 4.2.1 空拔有限元模型建立41
• 4.2.2 空拔钢管成形过程分析41-43
• 4.3 新型液压柔性冷拔模拟的有限元模拟43-49
• 4.3.1 新型模具空拔有限元模型建立43-44
• 4.3.2 新型模具成形过程分析44-48
• 4.3.3 拔制过程中钢管壁厚变化情况和延伸情况分析48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 实验研究及结果对比分析50-59
• 5.1 实验目的50
• 5.2 实验装置和装配50-52
• 5.3 实验方案和实施52-53
• 5.4 实验数据记录53-54
• 5.5 表面粗糙度测量和对比54-56
• 5.6 钢管外径、长度和壁厚测量对比56-57
• 5.7 理论计算结果、模拟结果、实验结果对比分析57
• 5.8 本章小结57-59
• 结论与展望59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-67
• 攻读学位期间发表的学术论文目录67-68

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本文编号：984190