汽车轴承套圈热挤压模具磨损分析与优化

发布时间：2021-07-02 23:40

　　热挤压模具是现阶段国内外汽车轴承套圈生产的主要设备之一,模具寿命直接影响企业的生产成本、生产效率和锻件质量。目前我国热锻模具平均寿命仅为世界先进水平的1/3-1/5。磨损是热挤压模具的主要失效形式,改善模具磨损具有重大的工程意义。本文系统地研究了某企业某款汽车轴承套圈热挤压模具在原有工况下的磨损状态,明确了磨损过程和磨损类型,分析了三种应用较广的磨损模型的特点,选择Archard修正模型为磨损模型,并探究了模具表面受热软化的普遍规律。基于该磨损模型运用有限元方法研究了热挤压工艺参数中加载速度、坯料温度、模具预热温度对磨损的影响规律,根据分析结果调整得到更合适的工艺参数,比较并分析了调整前后磨损量的区别,结果表明平均磨损量约减少12.2%。分析不同工艺参数下的磨损结果发现工艺参数调整无法解决模具表面受热软化问题,故在此基础上对模具结构进行优化。运用田口方法对模具结构主要参数进行优化设计,通过有限元软件Deform分析试验结果,分析了不同结构参数对模具磨损量和表面应力分布的影响规律,结果表明各参数对磨损量的影响力顺序为:冷却槽宽度>冷却水温度>冷却槽位置>内圈壁厚>... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：110 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及工程意义
    1.2 热挤压模具失效形式
    1.3 热锻模具磨损研究现状
        1.3.1 早期磨损研究
        1.3.2 模具磨损研究现状
        1.3.3 有限元技术的应用
    1.4 本文研究内容及研究路线
第二章 热挤压模具磨损过程及磨损模型
    2.1 引言
    2.2 磨损类型
    2.3 磨损过程
    2.4 磨损模型
        2.4.1 Holm粘着磨损模型
        2.4.2 Archard磨损模型
        2.4.3 Archard修正模型
    2.5 模具表面受热软化规律
    2.6 本章小结
第三章 热挤压工艺参数对模具磨损的影响及调整
    3.1 引言
    3.2 汽车轴承套圈热挤压工艺模拟
        3.2.1 零件建模
        3.2.2 模拟参数设置
    3.3 模拟结果
        3.3.1 载荷变化
        3.3.2 温度分布
        3.3.3 磨损分布
    3.4 热挤压工艺参数对模具磨损的影响
        3.4.1 坯料温度的影响
        3.4.2 加载速度的影响
        3.4.3 模具预热温度的影响
    3.5 工艺参数调整后模具磨损对比
        3.5.1 工艺参数调整
        3.5.2 调整结果分析
    3.6 本章小结
第四章 热挤压模具结构优化
    4.1 引言
    4.2 热挤压模具结构优化理论基础
        4.2.1 热挤压模具表面温度场
        4.2.2 材料硬度与温度的关系
        4.2.3 单层模具宏观应力分布
        4.2.4 双层模具宏观应力分布
    4.3 模具结构优化方案
        4.3.1 田口方法介绍
        4.3.2 优化方案设计
    4.4 模具结构优化分析
        4.4.1 正交试验
        4.4.2 试验结果分析
    4.5 优化结果比较
    4.6 本章小结
第五章 工艺和结构优化效果验证
    5.1 引言
    5.2 结构优化的热挤压模具加工
        5.2.1 内圈热处理
        5.2.2 模具机加工
        5.2.3 模具与机床装配图
    5.3 冷却系统
        5.3.1 冷却系统原理图
        5.3.2 主要元器件选型
    5.4 优化效果
        5.4.1 模腔表面温度
        5.4.2 模腔表面磨损量
        5.4.3 模腔表面粗糙度
        5.4.4 模腔表面磨损形貌
    5.5 结论
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3261404