發(fā)布時(shí)間：2018-10-15 18:12

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,內(nèi)螺紋越來越多地運(yùn)用于各種先進(jìn)制造生產(chǎn)中,特別是航空航天工業(yè)中。內(nèi)螺紋傳統(tǒng)的加工方法主要是切削加工,這種方法加工出的內(nèi)螺紋切斷了金屬的纖維,對內(nèi)螺紋的連接質(zhì)量產(chǎn)生了一定程度上的影響。內(nèi)螺紋冷擠壓成形加工是一種無切屑的加工方法,其運(yùn)用金屬塑性流動理論為依據(jù),相較于切削加工,其螺紋的抗拉強(qiáng)度和抗疲勞性能得到了較大的提升。本文運(yùn)用仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,深入研究了內(nèi)螺紋擠壓成形過程中金屬的流動行為,主要的研究內(nèi)容如下:(1)介紹了內(nèi)螺紋冷擠壓成形的理論基礎(chǔ),分析了內(nèi)螺紋擠壓過程中金屬材料的受力狀態(tài),找出了影響金屬流動的主要因素。對擠壓絲錐的設(shè)計(jì)方法、參數(shù)計(jì)算進(jìn)行了簡述。(2)建立了擠壓攻絲的剛塑性有限元模型。通過對材料屬性的定義,絲錐運(yùn)動方式的加載,邊界值問題的設(shè)置,接觸關(guān)系的設(shè)定等,建立起符合工藝要求的有限元模型。(3)利用塑性成形軟件DEFORM-3D對內(nèi)螺紋冷擠壓成形過程進(jìn)行了仿真。通過點(diǎn)追蹤的方法對牙形截面的X、Y、Z三個(gè)方向上以及牙底金屬的流動行為進(jìn)行分析,得出擠壓前后追蹤點(diǎn)坐標(biāo)的變化以及追蹤點(diǎn)位移、速度的變化曲線圖。(4)繪制在不同的底孔直徑下金屬最大位移、牙形高度、牙飽滿率的曲線圖,分析底孔直徑對它們的影響。(5)通過擠壓攻絲實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)結(jié)論與仿真結(jié)論進(jìn)行對比分析。總結(jié)內(nèi)螺紋擠壓成形過程中金屬的流動行為。
[Abstract]:With the rapid development of science and technology, internal thread is more and more used in various advanced manufacturing production, especially in aerospace industry. The traditional machining method of internal thread is cutting. The inner thread cut off the metal fiber, which has a certain influence on the connection quality of internal thread. Cold extrusion forming of internal thread is a kind of processing method without chip. Based on the theory of metal plastic flow, the tensile strength and fatigue resistance of internal thread are greatly improved compared with that of cutting. In this paper, the flow behavior of metal in the process of internal thread extrusion is studied by means of simulation and experiment. The main research contents are as follows: (1) the theoretical basis of cold extrusion forming of internal thread is introduced. The stress state of metal material during internal thread extrusion is analyzed and the main factors affecting metal flow are found out. The design method and parameter calculation of extrusion tap are briefly introduced. (2) the rigid-plastic finite element model of extrusion tap is established. Through the definition of material properties, the loading of taps, the setting of boundary value problems, the setting of contact relations, etc. A finite element model is established to meet the process requirements. (3) the cold extrusion process of internal thread is simulated by the plastic forming software DEFORM-3D. By means of point tracing, the flow behavior of metal in three directions of tooth section and bottom metal is analyzed, and the change of trace point coordinate and the displacement of tracing point before and after extrusion are obtained. (4) drawing the curves of metal maximum displacement, tooth height, tooth fullness rate under different bottom hole diameters, and analyzing the influence of bottom hole diameter on them. (5) through extrusion tapping experiment, The results of experiment and simulation are compared and analyzed. The flow behavior of metal during extrusion of internal thread was summarized.
【學(xué)位授予單位】：陜西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG62

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2273403