超细薄长金属管辅料填充挤压工艺研究
发布时间：2022-05-08 14:03
超导材料产业是21世纪的朝阳工业,正处于欣欣向荣的成长时期。超导材料产业的建立对我国科技进步、经济发展都具有重要意义。铌钛合金是一种在低温下具有超导性的金属材料,这种特性使其在航天航空领域得到了很好的应用。尤其是铌钛合金超细薄的大长径比铌钛合金管在满足低温超导的使用要求外,对于相关准备的轻量化也有着重要的意义。具有上述几何特征（特别是长径比大于2000）的金属管材制作,目前还没有能够在国内生产领域推广应用的研究成果。本文以NbTi低温超导合金为研究对象,采用一种辅料填充挤压成形方法来制作超细薄管材,这种方法可以化复杂的挤管成形为较简单的线材（棒材、丝材）挤压成形,避开了超细薄长管材挤压时工艺及装备设计制造所不可避免的诸多难点。采用DEFORM-2D/3D有限元模拟软件,对所提出的辅料填充式冷挤压制管工艺的成形过程进行数值模拟,研究挤压成形效果及其影响因素。通过采用单因素轮换及正交试验的方法对其成形工艺参数进行研究,分析了成形过程中的金属流动规律以及载荷行程曲线,还探究分析了超细薄长管材在挤压成形过程中坯料与模具之间的摩擦因子m、凹模模角α和挤压比λ对成形质量和成形载荷的影响规律,最终得...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 金属管材的分类
1.3 金属管材的制造方法及特点
1.3.1 机械加工制管法
1.3.2 铸造制管
1.3.3 焊接制管
1.3.4 塑性成形法制管
1.4 超细薄长金属管材及其制造难点
1.4.1 超细薄长金属管材特点
1.4.2 超细薄长金属管材制作难点
1.5 本文研究的内容及意义
1.5.1 课题研究意义
1.5.2 本文研究内容
第2章 超细薄长金属管辅料填充挤压工艺方案
2.1 引言
2.2 超细薄长金属管材结构特征
2.3 超细薄长金属管辅料填充挤压工艺思路
2.4 超细薄长金属管辅料填充挤压工艺的关键技术
2.5 坯料尺寸的确定
2.6 工艺参数的设定
2.6.1 挤压比
2.6.2 模角
2.7 挤压力的计算
2.7.1 挤压力理论计算
2.8 本章小结
第3章 超细薄长金属管辅料填充式挤压成形数值分析
3.1 引言
3.2 数值模拟的理论意义及实用价值
3.2.1 数值模拟的理论意义和实用价值
3.2.2 DEFORM有限元分析软件的介绍和应用
3.3 有限元模拟处理过程中的几个关键问题
3.3.1 模型的建立与导入
3.3.2 网格划分
3.3.3 摩擦边界条件
3.3.4 模拟加载步长的确定
3.3.5 挤压速度的确定
3.3.6 模拟材料的选择
3.4 不同成形参数对成形件的影响
3.4.1 挤压比对成形件的影响
3.4.2 模角对成形件的影响
3.4.3 摩擦力对成形件的影响
3.4.4 最优工艺参数的确定
3.4.5 最佳工艺参数数值模拟
3.5 本章小结
第4章 成形工艺其他影响因素
4.1 引言
4.2 其他因素对成形件质量的影响
4.2.1 低熔点合金对成形工艺的影响
4.2.2 模具圆角对成形工艺的影响
4.3 挤压模具材料的选择
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钛及钛合金管材轧制工艺研究现状[J]. 刘伟,张耀斌,侯振杰. 金属世界. 2019(06)
[2]钛铌合金棒材组织改善的研究[J]. 陈睿博,朱骏,刘勇,杨晓菡. 山西冶金. 2019(05)
[3]某不锈钢深孔薄壁管零件加工工艺[J]. 史东浩. 机械工程师. 2019(08)
[4]基于正交试验的梭床冷挤压过程数值模拟分析[J]. 张京,吴淑芳,茹凤莲,陈风龙. 机械工程与自动化. 2019(03)
[5]金属管材弯曲成形的回弹问题探析[J]. 王博. 科技经济导刊. 2019(09)
[6]TA2纯钛焊接管无缝化处理[J]. 裴颖脱,张金明. 世界有色金属. 2018(24)
[7]钢筋连接套筒温挤压成型工艺分析研究[J]. 封文静,周文斌. 铸造技术. 2018(04)
[8]一种新型的冷挤压工艺[J]. 吴光明. 模具制造. 2017(10)
[9]机械加工的特点及发展趋势[J]. 胡忠彪,王玉华,王亮. 科技创新与应用. 2015(17)
[10]正交试验设计法在发动机动力性能匹配试验中的应用[J]. 谢建,刘建国,文真. 摩托车技术. 2013(02)
博士论文
[1]管材热挤压成型关键技术的研究与实现[D]. 陈昆.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]高强钢B字型截面管热弯曲成形工艺研究[D]. 谢强.哈尔滨工业大学 2019
[2]镍直缝管焊接成型设备与工艺[D]. 袁亮文.兰州理工大学 2016
[3]镁合金管材热拔工艺及组织性能研究[D]. 罗倩倩.沈阳工业大学 2014
[4]NiTiNb形状记忆合金管材挤压成型数值模拟及工艺研究[D]. 陈建彩.江苏科技大学 2012
[5]大口径直缝焊管成型工艺研究[D]. 孙德洋.天津理工大学 2010
[6]小规格钛合金管反挤压工艺研究[D]. 路郅远.燕山大学 2009
[7]ZK60镁合金挤压过程数值模拟研究[D]. 席海霞.哈尔滨理工大学 2009
[8]挤压及热处理工艺对ZK60镁合金组织与性能的影响[D]. 耿义海.中北大学 2008
[9]NiTi合金细径薄壁管材的成型与组织结构和性能[D]. 孙海龙.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3651790
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 金属管材的分类
1.3 金属管材的制造方法及特点
1.3.1 机械加工制管法
1.3.2 铸造制管
1.3.3 焊接制管
1.3.4 塑性成形法制管
1.4 超细薄长金属管材及其制造难点
1.4.1 超细薄长金属管材特点
1.4.2 超细薄长金属管材制作难点
1.5 本文研究的内容及意义
1.5.1 课题研究意义
1.5.2 本文研究内容
第2章 超细薄长金属管辅料填充挤压工艺方案
2.1 引言
2.2 超细薄长金属管材结构特征
2.3 超细薄长金属管辅料填充挤压工艺思路
2.4 超细薄长金属管辅料填充挤压工艺的关键技术
2.5 坯料尺寸的确定
2.6 工艺参数的设定
2.6.1 挤压比
2.6.2 模角
2.7 挤压力的计算
2.7.1 挤压力理论计算
2.8 本章小结
第3章 超细薄长金属管辅料填充式挤压成形数值分析
3.1 引言
3.2 数值模拟的理论意义及实用价值
3.2.1 数值模拟的理论意义和实用价值
3.2.2 DEFORM有限元分析软件的介绍和应用
3.3 有限元模拟处理过程中的几个关键问题
3.3.1 模型的建立与导入
3.3.2 网格划分
3.3.3 摩擦边界条件
3.3.4 模拟加载步长的确定
3.3.5 挤压速度的确定
3.3.6 模拟材料的选择
3.4 不同成形参数对成形件的影响
3.4.1 挤压比对成形件的影响
3.4.2 模角对成形件的影响
3.4.3 摩擦力对成形件的影响
3.4.4 最优工艺参数的确定
3.4.5 最佳工艺参数数值模拟
3.5 本章小结
第4章 成形工艺其他影响因素
4.1 引言
4.2 其他因素对成形件质量的影响
4.2.1 低熔点合金对成形工艺的影响
4.2.2 模具圆角对成形工艺的影响
4.3 挤压模具材料的选择
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钛及钛合金管材轧制工艺研究现状[J]. 刘伟,张耀斌,侯振杰. 金属世界. 2019(06)
[2]钛铌合金棒材组织改善的研究[J]. 陈睿博,朱骏,刘勇,杨晓菡. 山西冶金. 2019(05)
[3]某不锈钢深孔薄壁管零件加工工艺[J]. 史东浩. 机械工程师. 2019(08)
[4]基于正交试验的梭床冷挤压过程数值模拟分析[J]. 张京,吴淑芳,茹凤莲,陈风龙. 机械工程与自动化. 2019(03)
[5]金属管材弯曲成形的回弹问题探析[J]. 王博. 科技经济导刊. 2019(09)
[6]TA2纯钛焊接管无缝化处理[J]. 裴颖脱,张金明. 世界有色金属. 2018(24)
[7]钢筋连接套筒温挤压成型工艺分析研究[J]. 封文静,周文斌. 铸造技术. 2018(04)
[8]一种新型的冷挤压工艺[J]. 吴光明. 模具制造. 2017(10)
[9]机械加工的特点及发展趋势[J]. 胡忠彪,王玉华,王亮. 科技创新与应用. 2015(17)
[10]正交试验设计法在发动机动力性能匹配试验中的应用[J]. 谢建,刘建国,文真. 摩托车技术. 2013(02)
博士论文
[1]管材热挤压成型关键技术的研究与实现[D]. 陈昆.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]高强钢B字型截面管热弯曲成形工艺研究[D]. 谢强.哈尔滨工业大学 2019
[2]镍直缝管焊接成型设备与工艺[D]. 袁亮文.兰州理工大学 2016
[3]镁合金管材热拔工艺及组织性能研究[D]. 罗倩倩.沈阳工业大学 2014
[4]NiTiNb形状记忆合金管材挤压成型数值模拟及工艺研究[D]. 陈建彩.江苏科技大学 2012
[5]大口径直缝焊管成型工艺研究[D]. 孙德洋.天津理工大学 2010
[6]小规格钛合金管反挤压工艺研究[D]. 路郅远.燕山大学 2009
[7]ZK60镁合金挤压过程数值模拟研究[D]. 席海霞.哈尔滨理工大学 2009
[8]挤压及热处理工艺对ZK60镁合金组织与性能的影响[D]. 耿义海.中北大学 2008
[9]NiTi合金细径薄壁管材的成型与组织结构和性能[D]. 孙海龙.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3651790
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