螺母板溫差拉深工藝研究

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1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文螺母板溫差拉深工藝研究學(xué)校:上海交通大學(xué)院系：材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)：材料科學(xué)與工程碩士生:王芳芳導(dǎo)師:孔嘯教授級高工副導(dǎo)師：申昱副教授所在單位：塑性成形技術(shù)與裝備研究院答辯日期：2013年2月DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterSTUDYONTHEDIFFERENTIALTEMPERATUREDRAWINGOFNUTPLATEAuthor:WangFangfangSpecialty:MaterialsScienceandEngineeringAdvisorI:

2、Prof.KONGXiaoAdvisorII:Prof.SHENYuInstituteofFormingTechnology&EquipmentSchoolofMaterialsScienceandEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaFebruary26,2013上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要螺母板溫差拉深工藝研究摘要溫差拉深工藝是通過對平面凸緣部分的變形區(qū)進(jìn)行局部加熱軟化，同時對筒壁部分的傳力區(qū)進(jìn)行冷卻的辦法提高材料的抗裂減薄能力，大大增加材料的極限拉深比，以達(dá)到工序的減少和生產(chǎn)成本降低的目的。國內(nèi)外溫差拉深多集

3、中在鎂合金、鋁合金以及不銹鋼等材料，而對于在汽車方面應(yīng)用廣泛的優(yōu)質(zhì)碳素鋼的溫差成形性能幾乎沒有相關(guān)研究。為了研究螺母板溫成形工藝的可行性，本文選擇10號優(yōu)質(zhì)碳素鋼為研究對象，在溫成形溫度范圍針對以上問題進(jìn)行研究。-1-1應(yīng)變速率范圍為0.001s~0.1s和溫度范圍在20℃~350℃時對10號鋼進(jìn)行拉伸測試實驗，實驗發(fā)現(xiàn)溫度的升高不僅使延伸率增加，而且應(yīng)變率在準(zhǔn)靜態(tài)0.001s-1時塑性最好。當(dāng)溫度升高到350℃時，斷口的宏觀和微觀都有明顯的藍(lán)脆特征，表明溫?zé)崂罟に嚰訜釡囟炔灰顺^250℃。利用真應(yīng)力應(yīng)變曲線擬合的Johnson-Cook本構(gòu)模型與實驗結(jié)果相比，最大相對誤差絕對值不超

4、過7.3%，能較準(zhǔn)確地反應(yīng)真應(yīng)力應(yīng)變曲線。利用本構(gòu)模型對溫差成形進(jìn)行Deform-2D模擬，從溫度分布、厚度分布、載荷等方面對比了模擬和實驗結(jié)果。結(jié)果表明，模擬結(jié)果和實際情況在溫度分布方面大體規(guī)律一致；本構(gòu)模型的模擬結(jié)果較好的反映溫差拉深后坯料的厚度減薄情況，載荷實際值與模型預(yù)測的較為接近，從另一方面也驗證了本構(gòu)模型擬合和數(shù)值模擬的準(zhǔn)確預(yù)測性。與常溫拉深相比，可以看出溫差拉深工藝能使制件的最小厚度增加，減薄率降低了9%，達(dá)到了改善制件質(zhì)量的目的。關(guān)鍵詞：螺母板、溫差拉深、本構(gòu)擬合、數(shù)值模擬、成形工藝I上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTSTUDYONTHEDIFFERENTIALT

5、EMPERATUREDRAWINGOFNUTPLATEABSTRACTDifferentialtemperaturedrawingcanreducetheyieldstrenginthelocaldeformationzone,andcooltheflangeareatoimprovetensilestrengthatthesametime.Processcostcouldbereducedbecausethelimitdrawingcoefficientdecreases.Inordertostudythistechnology,itwasnecessarytounderstandt

6、hematerialrespectivelyplasticdeformationmechanism,mechanicalcharacteristicsanddrawingdeformationofheattransfertheoryofstamping.Domesticandinternationalstudieshadshownmoreattentiononthemagnesiumalloy,aluminumalloyandstainlesssteelmaterials,However,theapplicationofthisprocessinqualityoncarbonsteel

7、almosthadnorelatedresearch.Inordertostudythefeasibilityandprincipleofdifferentialtemperaturedrawingprocessappliedtonutplateforming,10steelwaschosenastheresearchmaterial.-1-1Tensiletestswhosetemperaturevariesfrom0.001sto0.1sa