本文關(guān)鍵詞：電液顫振對(duì)金屬冷擠壓成形件晶粒細(xì)化的影響

  更多相關(guān)文章： 冷擠壓 電液顫振臺(tái) 模具 晶粒細(xì)化 位錯(cuò)

【摘要】：冷擠壓成形技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)加工技術(shù),由于其具有高精度、高效率、優(yōu)質(zhì)、低耗等很多優(yōu)點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于各類(lèi)機(jī)械制造行業(yè)。然而在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,冷擠壓成形技術(shù)的缺點(diǎn)也表現(xiàn)出來(lái):被擠壓件的金屬材料成形力較大,模具使用期限短,同時(shí)對(duì)擠壓出合格產(chǎn)品需要的冷擠壓設(shè)備要求較高。因此,為了解決上述不足,擠壓出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,本課題組提出了一種電液顫振輔助冷擠壓成形工藝,設(shè)計(jì)了電液顫振冷擠壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái),研究結(jié)果表明:添加顫振激勵(lì)后,金屬成形力降低約10%,金屬流線分布更加合理,金屬組織更加致密。已有的研究表明,細(xì)化金屬材料內(nèi)部晶粒組織能夠提高材料的綜合力學(xué)性能,提高產(chǎn)品的質(zhì)量,本文將進(jìn)一步研究電液顫振對(duì)金屬內(nèi)部晶粒組織的影響。本文采用正擠壓的方式擠壓軸套類(lèi)零件作為研究對(duì)象,將振動(dòng)激勵(lì)信號(hào)引入冷擠壓成形中,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)比分析在傳統(tǒng)冷擠壓加工與施加顫振冷擠壓加工下成形零件內(nèi)部晶粒組織的變化及微觀組織的演變過(guò)程。具體研究?jī)?nèi)容如下:1.從微觀機(jī)理、塑性變形方式及多晶體塑性變形的特點(diǎn)闡述了金屬塑性成形機(jī)理。從體積效應(yīng)方面進(jìn)行闡述了金屬振動(dòng)成形機(jī)理。介紹了冷擠壓加工的晶粒細(xì)化機(jī)制,從微觀角度講解了晶粒的細(xì)化過(guò)程。闡述了冷擠壓加工對(duì)多晶材料的晶界強(qiáng)化機(jī)制,以及施加顫振后的改變。為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究作了充足的理論依據(jù)。2.根據(jù)本文的研究?jī)?nèi)容,設(shè)計(jì)了一種包括模具結(jié)構(gòu)、電液式顫振激勵(lì)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電液式顫振冷擠壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并且具體介紹了整個(gè)加工系統(tǒng)的工作原理。3.搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分別在傳統(tǒng)冷擠壓加工與施加顫振(不同顫振參數(shù))冷擠壓加工下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),擠壓出成形零件—軸套,然后對(duì)成形件進(jìn)行試樣制備,借助金相顯微鏡和透射電子顯微鏡,對(duì)比分析在傳統(tǒng)冷擠壓加工與施加顫振冷擠壓加工下成形零件(不同區(qū)域)內(nèi)部晶粒的變化以及演變過(guò)程,從位錯(cuò)角度分析電液顫振冷擠壓加工晶粒細(xì)化機(jī)制。結(jié)果表明,在施加顫振后,成形零件內(nèi)部晶粒得到了細(xì)化,晶粒變得更加細(xì)長(zhǎng),而且在一定頻率范圍內(nèi),隨著頻率的增加,細(xì)化程度增加。這表明電液顫振使得金屬冷擠壓塑性成形變得更加劇烈,提高了金屬晶粒細(xì)化程度。
【關(guān)鍵詞】：冷擠壓 電液顫振臺(tái) 模具 晶粒細(xì)化 位錯(cuò)
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG376.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題來(lái)源10
• 1.2 選題的背景與意義10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.3.1 振動(dòng)塑性成形研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.2 振動(dòng)塑性成形影響機(jī)理研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 金屬塑性成形過(guò)程中晶粒及位錯(cuò)變化研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.5 本文技術(shù)路線18-19
• 1.6 本章小結(jié)19-20
• 第2章 金屬振動(dòng)塑性成形原理、晶粒細(xì)化機(jī)制及位錯(cuò)理論20-30
• 2.1 金屬塑性成形機(jī)理20-23
• 2.1.1 塑性變形的方式20-22
• 2.1.2 多晶體塑性變形的特點(diǎn)22-23
• 2.2 金屬振動(dòng)塑性成形機(jī)理23-24
• 2.3 冷擠壓加工的晶粒細(xì)化機(jī)制24-25
• 2.4 冷擠壓成形過(guò)程中位錯(cuò)的行為25-27
• 2.4.1 位錯(cuò)的交割25
• 2.4.2 位錯(cuò)的增殖25-26
• 2.4.3 位錯(cuò)的塞積26-27
• 2.5 電液顫振冷擠壓加工對(duì)多晶材料的晶界強(qiáng)化機(jī)制27-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 振動(dòng)激勵(lì)冷擠壓加工實(shí)驗(yàn)臺(tái)與擠壓工藝設(shè)計(jì)30-44
• 3.1 冷擠壓加工系統(tǒng)30-32
• 3.1.1 擠壓機(jī)設(shè)備30-31
• 3.1.2 擠壓模具設(shè)計(jì)31-32
• 3.2 振動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)32-37
• 3.2.1 振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32-34
• 3.2.2 2D激振閥結(jié)構(gòu)34-35
• 3.2.3 液壓泵站35-36
• 3.2.4 振動(dòng)激勵(lì)系統(tǒng)的工作原理36-37
• 3.3 振動(dòng)擠壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)及工作原理37-40
• 3.4 電液顫振冷擠壓加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)40-41
• 3.5 擠壓成形工藝設(shè)計(jì)41-42
• 3.5.1 毛坯球化退火處理41
• 3.5.2 毛坯表面處理與潤(rùn)滑41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第4章 實(shí)驗(yàn)研究與結(jié)果分析44-62
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和試樣制備44-46
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)44-45
• 4.1.2 試樣制備45-46
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析46-53
• 4.3 電液顫振冷擠壓加工晶粒細(xì)化機(jī)制53-60
• 4.3.1 晶粒細(xì)化建模分析54-57
• 4.3.2 電液顫振冷擠壓加工晶粒細(xì)化實(shí)驗(yàn)分析57-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第5章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 總結(jié)62-63
• 5.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-70
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果70

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