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《熱鍛成形若干關(guān)鍵技術(shù)及多層金屬模具》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要熱鍛模是鍛造工業(yè)中重要的工藝裝備,在工作過(guò)程中要承受周期性的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。在我國(guó)熱鍛模的壽命一般為3000-5000件,是國(guó)外的1/3左右,因而提高熱鍛模的壽命顯得尤為重要。本文以轎車前輪轂終鍛模為模型,以DEFORM.2D為工具,對(duì)影響熱鍛模使用壽命的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究,目的是找到提高熱鍛模壽命的途徑。本文主要在以下凡方面進(jìn)萼亍展開:l、熱鍛模溫度場(chǎng)的分析及回火效應(yīng)的研究。高溫使得模具出現(xiàn)軟化現(xiàn)象,引起模具的硬度下降。通過(guò)分析型腔表層的溫度分布,得到了工作狀態(tài)下熱鍛模型腔表層的溫度變化趨勢(shì)。模具溫度的井高及回火系數(shù)的增大,弓i
2、超模具的硬度下降,磨損情況嚴(yán)重。降低溫度幅值和瀑度諧波的作用時(shí)聞即降低了回火系數(shù)。減小模具的回火效應(yīng),在實(shí)際生產(chǎn)中就是減少留模時(shí)間。這樣既可以降低型腔表面的溫度幅值,又可以縮短回火時(shí)間,還可以提高生產(chǎn)效率,延長(zhǎng)模具的使用壽命。2、模具的磨損分析。通過(guò)分析熱鍛模的磨損情況褥知,模具型腔拐角的位置、曲率大的位置磨損嚴(yán)重。分析了模具的磨損情況與模具所受的載荷、模具的初始硬度、模具的界面壓力、材料的相對(duì)流動(dòng)速度的關(guān)系。在同等加工狀態(tài)下,提高模具材料的硬度是提高模具壽命的有效的方法。建立了熱鍛模磨損的模型,并預(yù)測(cè)了熱鍛模的磨損壽命,模具磨損壽命的預(yù)測(cè)
3、值和實(shí)際值相差不大。在實(shí)際生產(chǎn)中,工件每次取出后,對(duì)模具進(jìn)行充分的冷卻,以保證模具出現(xiàn)軟化現(xiàn)象不嚴(yán)重。3、預(yù)鍛件優(yōu)化。預(yù)鍛件形狀直接限制金屬的流動(dòng)情況,控制著最終的變形,直接影響最終鍛件的微觀組織和成形件的最終形狀和微觀組織性能。以整個(gè)工件變形盡可能均勻?yàn)槟繕?biāo),進(jìn)行逆向運(yùn)算來(lái)優(yōu)化預(yù)斷件形狀。通過(guò)對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn),可以看趲優(yōu)化后的模型變形更加均勻,使得終鍛模的等效應(yīng)力和成形所需的動(dòng)力均有所減小。4、多層金屬熱鍛模的研究?;诙鄬咏饘贌徨懩5脑O(shè)計(jì)思路,試制了等離子熔覆層的試樣,并對(duì)熔覆層的成分進(jìn)行XRD射線衍射分析和顯微硬度檢測(cè)。試驗(yàn)結(jié)果表明
4、涂層可以提高硬度、強(qiáng)度和耐蘑性。建立了多層金屬熱鍛模的模型,并進(jìn)行有限元分析。分析結(jié)果表明,多金屬熱鍛模與均質(zhì)熱鍛模相比能降低模具表面的溫度峰值、減小模具的等效應(yīng)力,對(duì)于延長(zhǎng)模具的壽命有很積極的效果。但由于多層金屬熱鍛模層與層材料的物性參數(shù)變化較大,出現(xiàn)了模具應(yīng)力集中的現(xiàn)象。在以后的研究中可以尋找層與層之間材料合適的物性參數(shù)過(guò)渡,來(lái)減小應(yīng)力集中的現(xiàn)象。關(guān)鍵字:熱鍛模,回火效應(yīng),磨損,預(yù)鍛優(yōu)化,多層金屬模具AbstractHotForgingDieisanimportantprocessingequipmentinForgingindustr
5、y.Itwillbearcyclicalthermalloadandmechanicalloadduringthehotforgingprocess.Theservicelifeofhotforgingdieisshortbecauseofitsadverseworkingenvironment.So,itisimportanttoincreasethedieservicelife.Inthispaper,thefinalforgingprocessofwheelissimulated,usingthesoRwareDEFORM一2D.In
6、ordertorevealtheworkingstateofhotforgingdieandfindaneffectivemethodtoprolongthedieservicelife,somekeyproblemaffectingthedieservicelifewerestudied.Thecontentsareasfollows:1、ThestudyofTemperaturedistributionandTemperingBehaviorofhotforgingdie.Temperatureisthemainfactoraffect
7、ingthedie’Stemperingbehavior.Thephenomenonofthermalsoftenwillappearwhenthetemperatureofdieincreased,anditwillcausethehardnessdecrease.ThetemperingcoefficientPdeterminethehardness.TheviolentwearleadtodiescrapifthetemperingcoefficientPdecreasetosomevalue.Theinfluenceoftheeff
8、ectivetemperingtemperatureandtheeffectivetemperingtimeondieservicelifeWasobtained.Reducin