一种特殊弹性元件制造技术研究
发布时间：2021-11-20 12:47
弹簧作为一个基础零件，广泛应用于各行各业，许多弹簧的设计制造已经形成了标准，但在我单位的科研生产中，由于受装配空间结构限制及一些特殊的使用要求，经常需要一些形状较特殊，加工精度及性能要求都较高的非标弹性元件。由于结构较复杂，缺少理论的或经验公式计算结构尺寸与刚度之间的关系，这些弹性元件的弹性性能往往都是靠工艺试验数据确定的，由于受生产过程中材料、加工成形、热处理、表面处理等许多因素的影响，零件加工质量不稳定、合格率通常较低。因此研究这类特殊弹性元件在制造过程中的影响因素并加以控制，对今后科研生产中该类弹性元件制造技术的发展具有现实意义。 本课题选择了我单位生产的特殊弹性元件中一种较有代表性的零件，对其加工制造技术进行分析研究。该零件形状结构较复杂，尺寸精度及力学性能要求都很高，制造非常困难，经过研制生产，虽然可生产出合格的零件，但在生产中经常出现成形时开裂、弹性性能达不到要求、变形等问题。针对这些生产中的技术难题，我们开展了深入的分析研究，通过理论分析、并通过工艺试验进行验证，最终解决了问题，提高了零件生产的合格率。 本文首先对零件的结构进行了深入的分析研究，运用材料力学理...
【文章来源】：四川大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
零件外形图
金属的弹性模量主要决定于原子间的相互作用力，因而合金理对弹性模量的影响很小，但是，化学成分的重大改变和具有高弹第二相质点可以使弹性模量发生较显著的变化，因此，合金中若形点高弹性模量的第二相质点，则可提高弹性模量。温度是对弹性模大的外部因素，通常，温度升高使原子间距增大，原子间结合力减弱，弹性模量总是随温度的升高而降低。对于结构零件，在一50~50℃的役时，弹性模量的变化很小，可视为常数。冷变形稍稍降低金属的弹。钢冷变形后，E值下降4%~6%。由于弹性模量是较稳定的力学，对合金成分和组织的变化不敏感，一般设计都不予考虑，而认为常量。但我们对两种不同的经过退火处理的原材料进行拉力试验时，E值变化范围为188~212GPa，如图.25:曲线1、2、3和曲线4、5、为两种材料，其中曲线2的E值最小，曲线3的E值最大。在这个范其影响刚度产生变化的幅度约为11%，因此当零件的弹性性能要求较其材料弹性模量的变化还是应予以考虑的。
四川大学工程硕士学位论文以提高塑性和韧度，因为晶粒愈细小，愈难造成裂纹形成核所需要的应力集中，而且裂纹在不同取向的各个晶粒内传播也更困难，但晶粒过细，塑性应变比值就会减小，屈强比和屈服伸长都会增大，反而不利于成形。因此冲压成形时，板料的晶粒度应选择适中。通过试验证明材料成形前晶粒度N控制在8~9级之间较为合适。
【参考文献】：
期刊论文
[1]弹簧钢高强度化及合金元素的作用[J]. 徐德祥,尹锺大. 金属热处理. 2003(12)
[2]热处理工艺对弹簧钢组织和性能的影响[J]. 徐德祥,尹钟大. 特殊钢. 2003(06)
[3]非金属夹杂物、脱碳对弹簧疲劳失效的影晌[J]. 周盛波,王春祥,郑春云,佟芳. 一重技术. 2003(03)
[4]60Si2CrVA弹簧钢热处理工艺及性能研究[J]. 张扬,宫心勇,赵宏敏. 天津理工学院学报. 2003(01)
[5]60Si2MnA汽车钢板弹簧热处理淬火介质的研究[J]. 庞桂平. 河北工业科技. 2002(06)
[6]弹簧件常温复合发蓝工艺研究[J]. 张玉峰,周厚强. 电镀与涂饰. 2002(04)
[7]60Si2Mn和5160H弹簧钢的脱碳行为[J]. 田 兴,黄 威. 大连铁道学院学报. 2002(02)
[8]钒对Si-Mn系弹簧钢组织和性能的影响[J]. 卢向阳,甘国建,柯晓涛,王瑞全,董军. 钢铁钒钛. 2001(04)
[9]钢铁件高温氧化(发蓝)工艺改进[J]. 吴文俊. 内燃机配件. 2001(05)
[10]淬火温度对60Si2Mn和GCr15钢疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 于波,刘北兴,景勤. 特殊钢. 2001(01)
本文编号：3507354
【文章来源】：四川大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
零件外形图
金属的弹性模量主要决定于原子间的相互作用力，因而合金理对弹性模量的影响很小，但是，化学成分的重大改变和具有高弹第二相质点可以使弹性模量发生较显著的变化，因此，合金中若形点高弹性模量的第二相质点，则可提高弹性模量。温度是对弹性模大的外部因素，通常，温度升高使原子间距增大，原子间结合力减弱，弹性模量总是随温度的升高而降低。对于结构零件，在一50~50℃的役时，弹性模量的变化很小，可视为常数。冷变形稍稍降低金属的弹。钢冷变形后，E值下降4%~6%。由于弹性模量是较稳定的力学，对合金成分和组织的变化不敏感，一般设计都不予考虑，而认为常量。但我们对两种不同的经过退火处理的原材料进行拉力试验时，E值变化范围为188~212GPa，如图.25:曲线1、2、3和曲线4、5、为两种材料，其中曲线2的E值最小，曲线3的E值最大。在这个范其影响刚度产生变化的幅度约为11%，因此当零件的弹性性能要求较其材料弹性模量的变化还是应予以考虑的。
四川大学工程硕士学位论文以提高塑性和韧度，因为晶粒愈细小，愈难造成裂纹形成核所需要的应力集中，而且裂纹在不同取向的各个晶粒内传播也更困难，但晶粒过细，塑性应变比值就会减小，屈强比和屈服伸长都会增大，反而不利于成形。因此冲压成形时，板料的晶粒度应选择适中。通过试验证明材料成形前晶粒度N控制在8~9级之间较为合适。
【参考文献】：
期刊论文
[1]弹簧钢高强度化及合金元素的作用[J]. 徐德祥,尹锺大. 金属热处理. 2003(12)
[2]热处理工艺对弹簧钢组织和性能的影响[J]. 徐德祥,尹钟大. 特殊钢. 2003(06)
[3]非金属夹杂物、脱碳对弹簧疲劳失效的影晌[J]. 周盛波,王春祥,郑春云,佟芳. 一重技术. 2003(03)
[4]60Si2CrVA弹簧钢热处理工艺及性能研究[J]. 张扬,宫心勇,赵宏敏. 天津理工学院学报. 2003(01)
[5]60Si2MnA汽车钢板弹簧热处理淬火介质的研究[J]. 庞桂平. 河北工业科技. 2002(06)
[6]弹簧件常温复合发蓝工艺研究[J]. 张玉峰,周厚强. 电镀与涂饰. 2002(04)
[7]60Si2Mn和5160H弹簧钢的脱碳行为[J]. 田 兴,黄 威. 大连铁道学院学报. 2002(02)
[8]钒对Si-Mn系弹簧钢组织和性能的影响[J]. 卢向阳,甘国建,柯晓涛,王瑞全,董军. 钢铁钒钛. 2001(04)
[9]钢铁件高温氧化(发蓝)工艺改进[J]. 吴文俊. 内燃机配件. 2001(05)
[10]淬火温度对60Si2Mn和GCr15钢疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 于波,刘北兴,景勤. 特殊钢. 2001(01)
本文编号：3507354
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