一、长轴中部平锻成形工艺（论文文献综述）
陈大勇[1]（2020）在《2B06铝合金板材高应变速率增塑机制及冲击液压成形性研究》文中研究说明近年来随着我国航空工业的快速发展,复杂结构铝合金钣金零件的需求量不断增加,并且零件的结构复杂程度、表面质量、尺寸精度要求不断提高。传统的成形工艺主要有冲压、落锤、液压成形,成形道次多且容易发生起皱、开裂等缺陷。冲击液压成形作为典型的高应变速率成形技术,兼具液体柔性自适应和动态冲击波动加载的特点。课题组前期研究结果表明,冲击液压成形可以提高低塑性金属材料的成形能力。但是材料的高应变速率增塑机制和冲击液压成形特性有待进一步研究。本文的研究以在航空制造领域普遍应用的Al-Cu-Mg系铝合金2B06为例,分别进行2B06板材的高应变速率拉伸力学性能、微观组织和位错组态演化、冲击液压成形性能表征等相关研究。研究结果对低塑性材料复杂结构钣金零件冲击液压成形工艺的定量化设计提供理论依据。定义准静态和动态拉伸应变速率范围分别为10-3～1 s-1和1000 s-1～10000 s-1,对2B06铝合金准静态和动态单向拉伸力学行为进行研究并对断口进行扫描。结果表明,2B06铝合金在动态加载条件下呈现”S型”硬化的特征,也即应变硬化率呈先下降、后上升、再下降的变化趋势。应变速率超过3000 s-1时,材料的延伸率明显提高,并且由韧-脆复合断裂转变为韧性断裂。颈缩后的应变占总应变比重随应变速率不断增加,材料抵抗破坏的能力提高。采用TEM、HRTEM等检测方法对微观组织、位错组态进行研究,并对析出相进行剪切变形动力学计算。结果表明,应变速率在3000 s-1～5000 s-1范围时,2B06铝合金的增塑机制为高应变速率下大的位错塞积应力促使Al2CuMg相剪切变形及其诱导的动态回复提高了位错增殖空间。也即当应变速率超过3000 s-1,随着应变的迅速增加,造成位错塞积前端的局部应力瞬时升高,达到Al2CuMg相（S相）的临界剪切条件而发生变形,S相作为位错胞形核源,促进位错胞组织的形成。随着应变的继续增加,位错胞不断发生转动,取向差不断增加,形成动态回复组织,有助于协调变形,使得材料塑性提高。耦合位错胞动力学、流动应力叠加法则及微孔洞诱发软化行为,建立起反映材料”S型”硬化特征的材料本构模型。能够很好地预测应变速率3000 s-1～5000 s-1范围内2B06铝合金的动态拉伸力学行为。提出拉深深度比作为板材冲击液压成形性能的评价指标,以表征材料的可变形程度。开展板材不同拉深比和不同冲击能量下的冲击液压成形实验,绘制拉深深度比三维曲面。将成形性表征曲面向两个坐标平面投影,分别获得冲击能量随拉深比变化曲线和拉深深度比随拉深比变化曲线,统称为板材冲击液压成形性能评价曲线。该曲线将板材变形区分为不完全拉深、完全拉深和开裂三种不同状态,实现板材冲击液压成形性能的表征。对于某一材料,可以给出板材冲击液压成形下的极限拉深比;在某一钣金零件拉深比已知的前提下,可以提供拉深深度比以及相对应的冲击能量;超过材料极限拉深比下变形,给出拉深深度比和冲击能量随拉深比变化曲线,确定材料开裂的极限,实现钣金零件的冲击液压成形工艺定量化设计。建立固-液耦合有限元模型,并对筒形试样的普通液压和冲击液压成形过程进行分析。结果表明,冲击液压成形初期,液体压力峰值出现在靠近凹模圆角处的环形区域,板材呈现明显的“平底成形”特征,有利于法兰区材料快速进给补料,有效缓解零件中部区域的过度减薄。冲击成形后期,在液体的瞬时高压作用下,板材向模具局部小特征结构迅速填充,有效保证零件尺寸精度。采用2B06铝合金冲击液压成形性能曲线和有限元模拟相结合的方式,对航空用复杂结构盘形零件进行工艺设计和实验。模拟和实验结果表明,当冲击能量控制在309.5kJ·m-2～464.4kJ·m-2范围内,可以实现拉深比为2.46,拉深深度比为0.31的盘形零件的冲击液压和冲击冲孔的一体化成形。零件最大壁厚减薄量为17.2%,壁厚均匀性较好。冲击冲孔与普通刚性冲头冲孔相比,冲孔截面质量相对更高。
龙帅[2]（2020）在《合金热变形行为快速求解方法与应用研究》文中认为流动应力本构方程和热加工图是研究材料热变形行为的主要手段,也是指导锻造工艺开发的重要基础。当前,学者们已经研究并建立起了多种流动应力本构模型和热加工图,但对某一特定材料而言,在众多的模型中,如何快速优选精度最高的模型和预测能力最好的热加工图并将其应用于指导实际锻造工艺开发对提高锻件产品质量,降低生产成本有重要意义。此外,材料在不同状态下,其流变行为和可加工性也有所差别,在有限元数值模拟中,选用状态匹配的材料模型有利于提高模拟精度,更好的指导锻造工艺开发。本文以7050铝合金热变形行为和某航空锻件的锻造工艺开发为主要研究对象。对锻态7050铝合金进行了热压缩试验获得流动应力数据,对流动应力数据进行了温度修正和摩擦修正,并建立了四种本构模型和四种加工图,引入了相关系数（R）和平均相对误差绝对值（AARE）对模型进行评估。在此基础上,采用MATLAB语言开发了流动应力本构模型和热加工图快速求解与评估程序。使用该程序优选了锻态和挤压态7050铝合金的流动应力本构模型与加工图,并将对应的模型与加工图基于FORTRAN语言分别应用于DEFORM软件前处理和后处理的二次开发。基于此研究,对某航空锻件锻造工艺进行设计,分别对坯料形状结构和锻造工艺参数两方面进行了优化,避免了生产过程中可能出现的折叠、充填不满、成形载荷高和流动失稳等缺陷,并最终经过生产试制得到了合格的产品,成功交付主机厂。本论文的主要研究工作如下:（1）以锻态7050铝合金材料为例,建立了该合金四种本构模型并进行精度对比。通过热压缩试验获得了锻态7050铝合金在0.01～10s-1和330～480℃范围内的流动应力数据并对其进行温度和摩擦修正。结果发现,热变形过程中,变形温升随应变速率的增加和成形温度的降低而增加,且温升和摩擦对流动应力的影响较大,不可忽视。基于修正的流动应力数据,建立了该合金修正的Johnson-Cook、修正的Zerilli-Armstron、应变补偿的Arrhenius和修正的Hansel-Spittel四种本构模型,经过比较,对该合金而言,修正的Johnson-Cook模型精度最高。（2）建立了基于四种失稳准则的热加工图。基于修正的流动应力数据计算了应变速率敏感指数、温度敏感指数和应变硬化指数,并在此基础上,建立了基于Kumar-Prasad、Murty-Rao、Gegel和Alexander准则的热加工图。通过比较发现,基于Kumar-Prasad准则的加工图失稳区普遍比基于Murty-Rao准则的加工图失稳区范围大,Gegel和Alexander加工图失稳区域相似,经过微观组织观测对比发现,Murty-Rao加工图精度最高。（3）实现了对四种本构模型的求解过程的编程并采用遗传算法对模型参数进行了优化。采用MATLAB语言对合金的四种本构模型求解及优化过程进行编程,通过程序遍历所有参考条件可以发现,参考条件的选取对修正的Johnson-Cook模型和修正的Zerilli-Armstrong模型的预测精度影响巨大,优选参考条件可以显着提高预测精度。同时,引入遗传算法对模型参数进行优化可进一步提高预测精度,例如,锻态7050铝合金的Zerilli-Armstrong模型在遗传算法优化前AARE值为7.4192%,优化后为6.3292%。此外,本文还利用MATLAB针对加工图求解、自动生成DEFORM二次开发代码等几方面进行了编程,引入MATLAB GUI设计了程序界面,并采用Ti-6554合金的流动应力数据对程序的可靠性、拓展性进行了验证。（4）不同本构模型对锻态和挤压态7050铝合金的流动应力的预测精度不同,将锻态和挤压态7050铝合金流动应力数据分别导入本构模型求解程序中进行计算。计算结果发现,不同本构模型对不同材料的预测精度不同,修正的Johnson-Cook模型对锻态7050铝合金的预测精度最高,应变补偿的Arrhenius模型对挤压态7050铝合金预测精度最高。分别选用适用于锻态和挤压态7050铝合金的最优本构模型经遗传算法优化模型参数后对其进行DEFORM流动应力二次开发,建立了基于DEFORM软件对某航空锻件锻造工艺开发数值模拟前处理运算的基础。通过模拟试错分析了该锻件预锻和终锻坯料结构对成形结果的影响,在终锻过程,加高预锻件筋条可显着提升锻件充填同步性,改善充填顺序,降低成形载荷;在预锻过程,圆形棒料能够有效避免折叠、刮料等问题。（5）基于加工图建立了失稳与应变速率和变形温度关系的判断函数。对四种加工图的求解与绘制进行基于MATLAB语言的程序实现,使用该程序对锻态和挤压态7050铝合金的加工图进行求解,并对多个应变下的失稳图进行叠加,建立失稳与应变速率和变形温度的判断函数。将失稳判断函数引入DEFORM软件后处理中进行分析,获得了某航空锻件合理的成形工艺参数。通过进行在不同下压速度、模具及坯料温度条件下的模拟试错分析,在模具温度为350～400℃范围内,确定了终锻的合理工艺参数区间为0.5～1.9mm/s和360～450℃,对应的成形载荷在1.62～2.6万吨范围内;预锻的合理参数区间为0.5～5mm/s和360～450℃,对应的成形载荷在1.25～2.04万吨范围内。（6）采用下压速度为0.5mm/s、坯料和模具出炉温度分别为430℃和450℃,并在考虑坯料和模具转运温降的前提下对整个锻造工艺进行全流程数值模拟。分析模拟结果发现,终锻和预锻成形载荷分别为1.8万吨和1.44万吨,锻后温度均在合理变形参数区间范围内,且没有出现失稳、折叠和充填不满缺陷。将该工艺应用于生产试制中,发现实际生产过程中终锻和预锻载荷分别为1.71万吨和1.39万吨,产品形状尺寸和性能合格,没有缺陷,并成功交付主机厂。
田晨晟[3]（2020）在《大型盲孔及半盲孔件自由锻方法分析及成形工艺研究》文中认为大锻件作为重型装备的重要组成部分,在化工、电力、冶金、船舶建造、航空航天等领域应用广泛。而大型空心锻件作为大锻件的重要组成部分,具有节省材料、重量轻等优势,被广泛用于运输管道、传动轴类、压力容器等。盲孔及半盲孔件作为大型空心锻件常见结构,具有良好的应用前景以及特有的结构优势,但目前对其自由锻工艺的研究并不系统和完善,仍存在经验导向、理论支持不足、研究不够系统、研究数据化可视化不足等问题,随着计算机软硬件的迅速发展和金属塑性成形理论的成熟,基于数值模拟的计算机辅助工程技术在金属体积成形领域得到了广泛的应用,并逐渐成为行业内的主流。本文以常见的大型空心锻件为研究对象,根据内孔结构特征将其分为通孔类锻件、盲孔类锻件、半盲孔锻件,并在此基础上进行大型盲孔及半盲孔件自由锻方法分析及成形工艺研究。首先根据内孔深度与内径的比值H/D,将盲孔件分为深盲孔锻件与浅盲孔锻件,将半盲孔件分为深半盲孔锻件与浅半盲孔锻件。在分析目前常用的盲孔及半盲孔件成形方法的成形特点、工装结构及优缺点基础上,针对每类盲孔及半盲孔锻件分别给出了合理的自由锻成形方法,为后续大型盲孔及半盲孔件锻造工艺的制定与实施提供基础。对于大型深盲孔类锻件,选用自由锻冲拔的成形方法。选取直壁筒形件和变（内）外径风电主轴两种典型锻件为研究对象,采用数值模拟结合部分缩比实验的方式,对盲孔冲拔成形过程中的重要工艺参数如旋转角度、下压量、叠砧区大小、砧型、砧角、制坯形状等不同方案进行了交叉对比研究。从成形表面质量、应变分布、成形力大小、金属流动、尺寸控制等方面对成形结果进行分析,得出了合理的成形参数范围,并设计对应的铅试样缩比实验加以验证。在直壁筒形件冲拔成形工艺的基础上,对更为复杂的变（内）外径风电主轴锻件,进行锻件结构特征分析,研究了不同成形镦粗胎模、不同拔长砧型及不同拔长次序等对成形质量的影响,提出了 446W6181型盲孔风电主轴冲拔成形工艺流程,并进行了模拟验证。上述两种深盲孔类锻件均成形良好,证明了自由锻冲拔成形工艺参数的准确性和工艺方法及工艺流程的可行性。对于半盲孔类锻件,采用变径马杠扩孔成形方法及芯轴收孔成形方法。对传统马杠扩孔方法进行改进,提出适用于浅半盲孔锻件的对称变径马杠扩孔成形方法,采用对称成形后再气割的工艺流程,可实现“一坯两件”的成形方式,同时,该方法也可用于直接成形内孔中部有内凸缘结构的半盲孔件。对深半盲孔锻件,采用变径芯轴收孔的成形方法,既可显着减少机加工余量,又保留了锻造流线。在进行单步下压变形区域分析的基础上,分别选取典型锻件结构,对变径马杠扩孔及芯轴收孔两种方法成形过程中的下压量、旋转角度、制坯方案、凸缘宽度、芯棒过渡结构等重要成形工艺参数进行对比模拟研究,分析了各个参数对最终成形质量的影响,并给出了合理的参数范围。设计了芯棒收孔缩比实验方案,对部分重要工艺参数及整个收孔工艺流程进行实验研究,并与模拟结果进行对比,验证了模拟结果的准确性。对于尺寸相对较小的大型盲孔类锻件,考虑采用胎模锻成形方法。分别制定了适用于大型浅盲孔锻件和大型深盲孔锻件的胎模反挤和胎模冲孔工艺。以GP425993R1型浅盲孔件为研究对象,在分析材料流动、模具结构等因素后,对胎模锻反挤过程中易出现的填充不足、成形力过大等问题,提出了上凸下平缴粗制坯、组合冲头反挤和大小冲头顺次反挤等解决方案,有效提高了工艺可行性。对深盲孔锻件的胎模锻冲孔成形工艺进行了探索,设计了 446W6181型主轴的胎模锻制坯方案、模具结构及工艺流程,明确了胎模锻冲孔工艺成形中大型深盲孔件的可行性。
庄武豪[4]（2019）在《直齿非圆锥齿轮热锻成形规律与精度控制方法研究》文中指出直齿锥齿轮是动力传递的关键基础零件,根据其传递动能的特点可以分为定速比的直齿圆锥齿轮和变速比的直齿非圆锥齿轮。由于直齿圆锥齿轮传递动能的效率高、可靠性高、稳定性强,已经广泛用于制造装备、运载装备、武器装备等众多工业领域。然而,随着近年来我国重大装备的精密化和集成化发展,对关键基础零件的功能和性能要求日益严苛,定速比的直齿圆锥齿轮已经很难满足重大装备发展的需求。直齿非圆锥齿轮属于变速比传动机构,能够执行许多直齿圆锥齿轮难以执行的特殊传动模式,因此非常适合用于具有特种性能需求的传动装置。例如将其应用于高越野性能的汽车限滑差速器中能够代替复杂的差速锁实现限滑功能;应用于齿轮流量泵中可以实现变流量传输;应用于高速重载精密分动器中可以将连续运动转换为分段运动输出等。为了满足我国机械装备高速发展的迫切需求,必然要求加快推进直齿非圆锥齿轮的应用与推广。然而,由于国外实行了严格的技术封锁,导致我国直齿非圆锥齿轮的设计和制造技术发展受到了严重的限制,制约了我国直齿非圆锥齿轮的应用和推广,阻碍了我国高端装备和关键零部件技术的发展。本课题针对现有直齿非圆锥齿轮设计方法存在的求解过程复杂和通用性差等缺点,提出了一种基于曲面向量矩阵坐标变换的直齿非圆锥齿轮精确设计方法。首先,根据主、从动齿轮的节锥面纯滚动关系,推导了直齿非圆锥齿轮节锥面方程。其次,推导了节锥面上法向量方程,建立了直齿非圆锥齿轮等距面设计方法;第三,分析了直齿非圆锥齿轮的产形运动关系,提出了采用平面产形轮和圆锥产形轮的齿廓设计方法,建立了齿廓数学模型;第四,讨论了齿廓设计中存在的曲率干涉界限点和啮合界限点的存在条件,提出了齿廓界限点判定方法。采用所提出的直齿非圆锥齿轮设计方法,成功设计了某汽车限滑差速器用直齿非圆锥齿轮。采用有限元模拟方法和限滑差速器传动试验,验证了所提出的直齿非圆锥齿轮设计方法的可靠性。以限滑差速器用直齿非圆半轴锥齿轮为对象,根据其几何特征首先提出了预制坯精确设计方法,开发了带有预制坯的直齿非圆锥齿轮热锻成形工艺。全面揭示了直齿非圆锥齿轮热锻成形过程中的金属流动规律、应力应变以及温度场的分布与演化规律,对比分析了有无预制坯对齿轮锻件的温度场和应变场以及齿模的温度场影响规律。研究结果表明,采用所设计的预制坯成形直齿非圆锥齿轮,显着提高了不同齿形间填充过程的同步性,提高了齿轮锻件的温度场和应变场的均匀性以及齿模温度分布的均匀性,有利于保证热锻直齿非圆锥齿轮的成形质量和提高齿模服役寿命。为了实现直齿非圆锥齿轮的大批量生产,必须解决齿模强度设计问题。本课题首先揭示了直齿非圆锥齿轮热锻过程中的齿模应力分布与演化规律,根据齿模受力状态和几何形状特征,提出了适用于直齿非圆锥齿轮的曲面分模设计方法。其次,提出了基于均匀预紧力的模具预紧强化通用设计方法,突破了现有的模具预紧设计方法仅适用于厚壁筒型模具型腔的不足,实现了直齿非圆锥齿轮齿模高强度和小型化设计。针对直齿非圆锥齿轮热锻成形中齿形精度控制困难的问题,本课题首先根据热锻成形过程中应力场和温度场的传递关系,提出了能够显着提高齿形偏差预测效率的有限元预测模型建模策略,显着提高了运算效率。运用该建模策略,揭示了齿模预紧变形、齿模受载弹性变形、齿模热膨胀变形、热锻齿轮回弹变形和热锻齿轮不均匀冷却收缩变形对热锻直齿非圆锥齿轮齿形偏差的影响规律,并提出了齿形偏差补偿方法。为了实现直齿非圆锥齿轮精密成形,本课题建立了直齿非圆锥齿轮热锻齿形精度控制方法。首先,为了提高直齿非圆锥齿轮齿模制造精度,创新地提出了基于预紧量调控的直齿非圆锥齿轮齿模精度修正方法。采用BP神经网络建立了齿模预紧量和齿模精度之间的非线性关系,采用遗传算法对齿模预紧量进行了寻优设计,获得了采用昂贵模具加工设备和复杂模具加工工艺难以制造的高精度齿模。其次,针对直齿非圆锥齿轮热锻成形过程中系统误差对齿形精度影响显着的问题,本文首先总结了影响热锻齿形精度的三类系统误差:预紧量加工误差、预紧偏轴度误差和模具平行度误差;并详细揭示了三类系统误差及其方位角对齿形偏差的影响规律。在此基础上,通过调整三类系统误差之间的相互匹配关系,达到不同系统误差所致齿形偏差相互抵消的效果,实现了对热锻直齿非圆锥齿轮齿形精度的有效控制。
孙世仁[5]（2019）在《基于数字化技术在塑性成形中应用的研究》文中研究指明在机械制造领域,数字化技术是现代设计的前提,它又涵盖了现代设计的最新技术。制造业水平的重要标志之一是精密塑性成形的研究水平。在传统的塑性加工中,产品设计和生产都是采用反复试模、修模的经验方法,导致模具开发周期长,开发成本高,难以适应激烈的市场竞争。数字化技术引入到塑性成形的全过程进行产品的虚拟试验和制造,可以实现清洁、优质、高效低耗的塑性加工产品的生产。本文以塑性加工产品（牵引拉杆、制动缸安装座、复杂截面铝型材）为研究对象,利用数字化技术对其塑性成形过程展开了研究,主要的研究工作与结论如下:（1）对牵引拉杆进行了锻造工艺分析与制定,设计了拔长、压扁的制坯工步,还设计了制坯与终锻模具,建立有限元仿真模型,进行其制坯与终锻成形过程仿真模拟。利用数值仿真分析终锻过程的金属流动规律、温度场、等效应力、等效应变分布及力能曲线,研究了工艺参数对牵引拉杆锻造成形过程的影响规律。建立了数值模拟仿真模型,并进行了物理试验,研究结果得到了试验的验证。（2）利用有限元分析软件对制动缸安装座锻件初步制定成形工艺进行数值模拟,发现锻件出现充不满的缺陷,并通过初次试模后,锻件出现未充满缺陷与数值模拟相吻合。对模具结构进行改进,经数值模拟后未发现缺陷。对改进后的锻件终锻过程的金属流动规律、温度场分布、锻件应力分布、应变分布和成形过程力能曲线进行了研究,并进行物理试验,试验结果显示锻件未出现缺陷,能够成形出满足工艺要求的制动缸安装座锻件。（3）根据某汽车副车架中的横梁用AA6061空心铝型材的截面结构和尺寸,设计挤压模具,确定工艺参数;建立挤压过程有限元模型,分析挤压过程中挤压力、速度和温度的分布,根据模拟和试验结果改进了模具结构,获得了合格的铝型材产品。
郭子乾[6]（2018）在《某重载车辆差速器直齿锥齿轮齿面修形设计与锻造成形工艺研究》文中研究指明随着锻造成形工艺在齿轮生产领域的逐步成熟,轿车以及重载车辆差速器的直齿锥齿轮零件主要采用金属锻造方式进行生产。齿轮的啮合性能主要受到齿轮设计模型及成形工艺参数的影响。本文针对的是四川某齿轮锻造厂生产的热锻直齿锥齿轮产品,其主要问题是齿面啮合印痕偏移及成形精度较差的问题。针对上述问题,本文对齿轮修形设计、锻造成形工艺方案优化以及模具型腔反向补偿设计展开研究,主要工作如下:（1）首先基于齿轮产品齿面印痕偏移及差速器齿轮产品常出现的齿根断裂、噪音振动过大的缺陷,建立了以传动误差峰差（35）、齿根弯曲应力??max、齿面啮合印痕?作为评价指标的直齿锥齿轮啮合性能综合评价体系。（2）基于KISSsoft进行齿轮修形设计,采用单因子实验设计、全因子实验设计、响应面优化设计相结合的方法探究了齿廓修形量?C、齿向修形量Cc、齿向修形因子一f1、齿向修形因子二f2对传动误差峰差（35）、齿根弯曲应力??max、齿面啮合印痕?的影响趋势。优化得到最优修形参数为:齿廓修形量30μm,齿向修形量50μm,齿向修形因子一f1=0.4,齿向修形因子二f2=1.2。（3）通过在DEFORM中对齿轮热锻成形过程进行有限元模拟,分析研究了不同预制坯规格、不同模具凸台高度对齿轮锻件充填状况、损伤因子、金属流动规律、成形载荷的影响。优化设计后得到的最佳工艺方案组合为:坯料规格Φ48×77.4mm,下模凸台高度t1=8mm,上模凸台高度t2=6mm。（4）分别针对成形过程中模具型腔的弹性变形、锻件卸载回弹、锻件偏差进行分析;最终通过对模具型腔进行反向迭代补偿设计,得到了锻件偏差满足精度要求的型腔齿面模型。（5）依据优化设计后的模具型腔模型开展了齿轮热锻生产实验,实验结果与模拟分析结果相符。对齿轮产品的精度等级以及齿面印痕质量进行检测,检测结果符合产品要求。本文基于齿轮专用设计软件KISSsoft、有限元软件ANSYS与DEFORM对直齿锥齿轮产品建模、齿轮修形、热锻成形及模具型腔反向补偿过程进行分析研究。解决了实际生产中的问题,具有一定的指导意义;同时本文中的齿面啮合性能评价体系、齿轮修形参数优化设计方法也可为其它研究提供参考。
党玉功[7]（2017）在《准双曲面齿轮大轮冷摆辗加工关键技术研究》文中指出准双曲面齿轮广泛用作汽车驱动桥的主减速齿轮,目前主要采用铣削加工方式,这种加工方式会造成齿根弯曲疲劳强度低、齿面抗疲劳能力差、材料去除率高、生产效率低等问题。采用近净成形精密锻造加工准双曲面齿轮可以克服铣削加工的缺点,但是由于准双曲面齿轮形状复杂、成形难度大,导致锻造设备吨位要求高、工件齿形精度低。目前精锻后的准双曲面齿轮仍需拉齿或磨齿精加工才能保证齿形精度,锻后工件表面原本致密的金属纤维组织会被切断,降低或达不到抗疲劳制造的效果。为满足抗疲劳制造要求,本文针对传统冷摆辗技术模具结构复杂、容易产生齿面缺陷和应力集中等缺点,提出一种专用的摆辗加工方法对锻后准双曲面齿轮大轮进行精加工。采用数值模拟和试验验证相结合的方法,对该技术进行探索和研究,论文主要研究内容如下:基于成形法加工理论,提出一种专用的准双曲面齿轮冷摆辗加工方法。在构建冷摆辗加工坐标系的基础上,由虚拟砂轮方程推导出摆辗模具的方程。依据齿轮啮合过程中齿顶和齿根不干涉原则,确定了大轮齿根过渡曲线的最大圆弧半径。对摆辗模具和虚拟砂轮进行干涉检查,以确保摆辗的质量和精度。该方法采用单齿摆辗加工,可显着简化模具结构。基于金属弹塑性热力耦合有限元基本理论,分析几何网格模型、材料模型以及边界条件和工艺参数的合理设定,构建冷摆辗成形的有限元模型。通过对成形过程的数值模拟,分析研究工件与模具的接触区、金属流动速度场、温度场、应力场、摆辗力、摆辗力矩以及微观组织的变化规律。模拟结果证明该摆辗方法的局部加载性质,材料在难成形区能保持较好的塑性,金属晶粒最终被辗成条形的纤维组织,机械性能得到显着的改善。分别采用单因素和正交试验方法,运用数值模拟手段研究工艺参数对试验指标（即摆辗成形力和齿面最大回弹量）的影响规律,拟合摆辗成形力随工艺参数变化的趋势曲线,得到各因素较优的工艺参数组合,并对试验结果进行回归分析和相关性检验。通过对模具失效形式分析,构建基于局部应力应变理论的模具寿命预测模型。用单因素法通过数值模拟研究工艺参数对摆辗模具寿命的影响规律,得到较优的工艺参数以提高模具的寿命。根据有限元数值模拟结果重构回弹齿面,检测重构齿面得到回弹误差的大小和分布规律。由齿面参考点处的回弹量,获取齿高和齿长方向工件的弹性回复规律。采用综合补偿法对模具进行回弹补偿修正,根据修正算法构建回弹误差补偿迭代系统。对摆辗加工齿轮进行LTCA分析,验证模具回弹补偿修正算法的可行性。基于上述研究,在冷摆辗机床上采用修正后的模具进行加工试验。齿轮测量结果表明冷摆辗加工齿轮的精度能够达到7级。对摆辗加工齿轮进行金相分析,显示冷摆辗加工后齿轮金属纤维未被切断,在摆辗压应力作用下最终被辗成条形纤维组织,硬度得到显着提高,证明本文提出的摆辗加工方法可显着地提高其机械性能。
罗石元[8]（2017）在《汽轮机TC4钛合金大型复杂叶片精密热锻成形基础研究》文中提出钛合金大型复杂叶片是大型汽轮机与大涵道比涡扇航空发动机组件中直接参与能量转换的关键动力部件,具有尺寸大、几何形状复杂及服役条件恶劣等特点,所以该类叶片零件在制造过程中对尺寸精度和机械性能要求极为严格。锻造作为叶片的主要成形工艺,具有改善叶片显微组织结构、显着提高其力学性能及生产效率等优点,因而锻造叶片在航空、航天、能源等领域获得了广泛的应用。然而,不同于中、小尺寸叶片（叶身长度≤400 mm）所广泛采用的精锻技术,针对钛合金大型叶片（叶身长度≥600 mm）,目前国内普遍采用普通模锻成形工艺,叶片设计余量较大（叶身型面单边余量4.56 mm）,叶片锻件后续需经过大量繁琐的机械加工才能获得理想的外观尺寸,且存在着锻件几何精度差、质量性能不稳定、模具使用寿命低、制造周期长以及材料利用率低等一系列问题。为有效解决上述的锻造难题,本论文提出了一种钛合金大型复杂叶片的精密热锻成形技术（叶身型面单边余量1.5 mm）,并以钛合金材料牌号为TC4,长度为1220 mm,叶身含凸台,叶顶带叶冠,同时具有变截面、大扭角及薄壁等特点的某型号汽轮机叶片零件为研究对象,采用理论分析、有限元模拟及实验研究相结合的方法,对其精密热锻成形机理进行了系统深入的研究,其主要研究内容及结果如下:（1）根据金属塑性变形理论和叶片锻造成形特点,提出了TC4钛合金大型复杂叶片精密热锻成形锻件、锻坯及模具的设计方法,系统研究了该类叶片精密热锻成形过程中金属的三维流动规律,揭示了叶片锻坯的整体变形规律、锻件各场量的演变分布规律及力能参数的变化规律。研究结果发现叶片锻坯金属主要沿锻件横向流动,其叶片锻件各场量分布较为不均匀。此外,还发现在叶片锻造过程中,最大锻造水平错模力约为锻压力的1/10。上述研究发现可为该类叶片精密热锻成形锻坯优化设计提供科学依据。（2）基于叶片等效应变和温度的均方差函数,提出了TC4钛合金大型复杂叶片锻件变形和温度分布均匀程度的量化判据,分析了工艺参数对该类叶片锻件关键截面处变形与温度分布均匀性的作用规律,确定了该类叶片精密热锻成形最佳工艺参数范围。研究结果发现叶片关键截面变形与温度分布均匀程度与摩擦因子（m）和转运时间（DT）成反比关系,而与始锻温度（Tw）成正比关系。此外,适当提高锻压速度（V）,可有效提高其分布均匀程度。其最佳工艺参数范围为{V=400500 mm/s,m=0.10.3,Tw=950980°C},而DT则应按照实际的工况条件,尽量越小越好。上述研究发现可为该类叶片精密热锻工艺参数的选取提供理论依据。（3）利用JMAK动态再结晶和Avrami相变数学理论模型,研究了TC4钛合金大型复杂叶片精密热锻及冷却过程中微观组织演变机理,分析了叶片锻件动态再结晶体积分数、平均晶粒尺寸及各相的演变规律。研究发现TC4钛合金大型复杂叶片经精密热锻与冷却后,显微组织分布较为不均匀,其叶片毛边区域与叶身靠近叶冠区域保留了部分β相。上述研究结果有效揭示了该类叶片锻件微观组织演变规律与其宏观变形规律之间的关系。（4）基于金相学和材料学理论,检测了TC4钛合金大型复杂叶片精密热锻成形锻件的金相显微组织和抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率及冲击功等力学性能指标。研究发现叶身处α相含量较低,其抗拉强度则略高于叶片其它区域,而叶片锻件各区域的塑性指标基本相同。此外,还发现当采用玻璃防护润滑剂Ti-1,锻造工艺（V=500 mm/s,Tw=950°C,Td=250°C）和热处理工艺（800℃×2 h）时,可制造出性能优良的TC4钛合金大型复杂叶片锻件。上述研究发现可为优化该类叶片显微组织分布均匀性与提高其力学性能提供科学依据。（5）采用修正的Archard磨损数学理论模型,研究了TC4钛合金大型复杂叶片精密热锻成形过程中模具的磨损机理,分析了叶片模具磨损量的演变分布规律与热参数作用规律,揭示了其磨损量与叶片宏观变形规律之间的关系。研究发现模具磨损量分布较为不均匀,最小磨损量位于叶片模具型腔中部。此外还发现,模具磨损量与Tw成正比,而与Td成反比,其最优热参数范围为{Tw=920980°C,Td=100300°C}。上述研究发现可为该类叶片精密热锻成形模具的优化设计提供理论依据。本文在TC4钛合金大型复杂叶片精密热锻成形基础研究方面的工作,将对企业实际生产该类叶片提供指导意义,并为该类叶片锻造成形技术由普通模锻向精锻技术的新突破奠定基础。
龙朋[9]（2017）在《汽轮机叶片毛坯数控径向锻造关键技术研究》文中指出随着制造技术自动化的发展趋势,汽轮机叶片毛坯的成形质量直接影响汽轮机叶片质量以及能量转换效率。国内的叶片毛坯成形技术主要依靠人工自由锻造及挤压镦头成形,成形质量具有较大的随机性,生产加工效率无法满足现在的企业需求,同时叶片毛坯的设计过程需耗费大量的人力与时间,增加了叶片生产周期及企业制造成本,所以亟需更加先进的设计技术和制造成形工艺运用到叶片毛坯的生产过程中。为此,本文着力于探究先进的叶片毛坯径向锻造成形工艺,开发出适用于叶片毛坯径锻成形的辅助工艺系统,提高叶片毛坯的成形质量以及生产效率,实现叶片毛坯从设计到锻造成形过程的规范化、自动化及系统化,基于此本文主要进行的研究工作如下:（1）以叶片常用材料0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢为研究对象,对其在9001200℃,应变速率在0.001s-110s-1范围内的热变形流变行为进行研究分析,基于Prasad塑性失稳判据以及动态材料模型（DMM）,绘制0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢的热变形能量耗散图和热加工图,揭示0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢在热变形条件下组织演变规律以及热变形机理,通过对热加工图的分析,获得失稳变形参数范围及最佳热变形参数范围,为0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢热加工工艺制定和优化提供理论依据。（2）基于热加工图分析得到的最佳热变形参数,借助Simufact.Forming锻造分析软件,建立汽轮机叶片毛坯四锤头径向锻造仿真模型,侧重分析了在工艺参数、锤头类型及结构参数不同情况下,叶片毛坯锻后的锻透性、尺寸精度、内部晶粒尺寸分布以及外观缺陷情况,借助数学评价手段处理仿真数据,通过比较分析不同锻造条件下的仿真结果,得到不同锻造工况下最佳的锻造工艺参数、锤头类型以及结构参数,给设计人员在锤头结构参数设计及选型和工艺参数确定方面提供参考。（3）通过对叶片毛坯设计技术的归纳总结,结合实际经验,构建了叶片毛坯自动化设计体系框架,将由叶片成品锻件到叶片毛坯设计及原始坯料确定的逆向设计过程以数学模型创建联系。同时,对径锻锤头进行分类,依据径锻锤头的设计准则及结构特点,将其设计过程做参数化处理。此外,根据径向锻机锻造过程的运动特性,以典型圆柱台阶式毛坯为例,对其径锻工艺成形过程进行了探究分析。（4）以叶片毛坯和径锻锤头设计及径锻成形工艺控制数学模型为基础,结合C#与UG/NXOpen二次开发技术,开发出基于参数驱动的叶片毛坯径向锻造工艺辅助系统,实现叶片毛坯及径锻锤头设计过程的参数化自动化,缩短叶片毛坯设计周期,提高毛坯的生产效率。同时,根据毛坯锻造工步图生成的工艺控制参数表,给径锻上位机控制软件编程提供方便。
李智[10]（2017）在《齿轮轴热锻冷收缩精整复合工艺关键技术研究》文中提出齿轮轴作为一种重要的动力传输零件广泛应用于汽车、电力、船舶、工程机械等领域。传统的齿轮轴加工方法为预制坯后进行切削齿形,齿形切削生产效率低,而且浪费了优质齿轮钢材。采用精密塑性成形方法成形齿轮轴拥有材料利用率高、生产效率高,以及齿形部分的金属流线沿齿廓连续分布并且晶粒得到细化等优点,因此齿轮轴近净成形具有较好的应用前景。塑性成形方法已经广泛应用于小模数、小直径的圆柱齿轮和锥齿轮的成形。对于模数较大、直径较大的齿轮轴,尤其螺旋齿形的齿轮轴,热精锻成形精度难以控制,产品表面质量差,而直接冷成形载荷和模具受力大,因此应用较少。本课题针对螺旋齿齿轮轴采用热锻成形、冷收缩精整复合成形工艺,旨在实现齿轮轴的近净成形。由于采用传统浮动凹模方法成形齿轮轴会出现长轴在模具中失稳的现象,因此本课题提出了齿形模具向下浮动的齿轮轴热锻模具结构成形齿轮轴,主要研究了阶梯轴坯料的尺寸对金属流动方向的改变,以解决齿形下端面折叠的问题。针对齿轮轴顶端带有盲孔的特点,对盲孔尺寸进行了研究,得出了较小的盲孔锥度可以改善金属在齿腔内的流动,解决了因金属流动方向造成的上端面折叠；发现了较大的盲孔深度所对应的模具应力较小,防止了金属流入齿形模具与上凸模的间隙影响锻后脱模。在齿轮轴热锻模具结构基础上,提出轴端压力辅助成形工艺用以解决齿轮轴齿形填充不满的问题。对锻造中的工件进行受力分析,建立了轴端压力辅助成形数学模型,实现了对轴端辅助压力的计算。分析了轴端辅助压力与齿轮轴参数的关系,揭示了模数相同时齿数越多所需的辅助压力越小,而模数越大则需要更大的辅助压力,轴部两段直径的直径比越大所需的辅助压力就越小的规律。针对传统减径挤压工艺精整螺旋齿形存在的同一齿的两齿面受力不均衡的现象造成的齿形两齿面精整差异,提出了冷收缩精整工艺。通过对齿形模具与收缩环的应力进行计算,解释了模具尺寸与模具等效应力的关系。通过对模具和工件的应力分布进行研究,发现模具两端面受力不均衡造成了端面差异。通过研究收缩量对齿形螺旋线变化的影响,发现随着收缩量的减小端面差异会明显减小。分析了冷收缩精整中模具与工件弹性变形,建立了齿轮轴冷收缩精整模具渐开线齿廓理论模型。基于螺旋角修正原理,建立了齿形模具螺旋线的计算公式。分析得出了齿形模具锥角、工件盲孔深度以及模具端面受力不均匀为螺旋齿形冷收缩精整的齿向不均匀变化的产生原因。设计冷收缩精整模具,对精整后工件进行检测,齿形齿廓精度为8级,螺旋线精度为10级。对比了冷收缩精整前后工件齿形的表面粗糙度,改善了锻件同一齿的两齿面粗糙度差异,表面粗糙度达到8级。观察分析了复合成形过程齿轮轴的微观组织分布,研究了齿形位置微观组织与硬度之间的关系,发现经过冷收缩精整后分度圆附近的铁素体晶粒高宽比增加最多,表面和中心位置分别增加了18.9%和12.7%,齿根和齿顶位置的高宽比提升较少,硬度变化与微观组织变化规律相符,最大的位置是分度圆附近,硬度增加了约20%,并且齿形表面硬度明显高于中心位置。本课题将齿轮轴热锻冷收缩复合工艺应用于汽车变速器输入轴近净成形,最终成形出了表面质量好、齿形精度高、微观组织致密的齿轮轴,齿形精度可达8级,并提高了材料利用率,为齿轮轴复合成形工艺提供了理论和实验依据,为齿轮轴零件精密塑性成形工艺的工业应用提供了重要的指导。
二、长轴中部平锻成形工艺（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、长轴中部平锻成形工艺（论文提纲范文）
（1）2B06铝合金板材高应变速率增塑机制及冲击液压成形性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 Al-Cu-Mg系铝合金在航空航天的应用现状 |
| 1.2 Al_2CuMg相晶体结构与性能 |
| 1.2.1 Al_2CuMg相的晶体结构 |
| 1.2.2 Al_2CuMg相的性能 |
| 1.3 板材先进塑性成形技术 |
| 1.3.1 液压成形技术 |
| 1.3.2 高应变速率成形技术 |
| 1.3.3 冲击液压成形技术 |
| 1.4 材料加工硬化及高应变速率变形机理 |
| 1.4.1 多晶体材料加工硬化及表征 |
| 1.4.2 高应变速率下材料变形机理 |
| 1.5 板材成形性能评价 |
| 1.5.1 准静态条件下材料成形性能评价 |
| 1.5.2 高速变形条件下板材成形性能评价的特点 |
| 1.5.3 固-液耦合有限元模拟 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验及研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 拉伸力学性能和微观组织实验 |
| 2.2.1 实验材料介绍 |
| 2.2.2 拉伸力学性能实验 |
| 2.2.3 微观组织观测实验 |
| 2.3 筒形试样成形实验 |
| 2.3.1 冲击液压成形实验 |
| 2.3.2 普通液压拉深 |
| 2.3.3 刚性冲头拉深成形 |
| 2.3.4 液压成形过程应力-应变状态分析 |
| 2.4 固-液耦合有限元模拟研究基础 |
| 2.4.1 任意的拉格朗日-欧拉方法 |
| 2.4.2 流体-结构互动算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 2B06铝合金不同应变速率下单向拉伸力学行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 2B06铝合金单向拉伸力学行为 |
| 3.2.1 准静态和动态下拉伸力学行为 |
| 3.2.2 高应变速率下应变局域化 |
| 3.2.3 高应变速率下应变硬化 |
| 3.3 2B06铝合金拉伸断口形貌与微孔洞演变 |
| 3.3.1 2B06铝合金断口形貌及分析 |
| 3.3.2 2B06铝合金微孔洞演变 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 2B06铝合金动态增塑机制研究及本构模型建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 2B06铝合金微观组织演变 |
| 4.2.1 初始坯料物相及形貌 |
| 4.2.2 准静态变形下物相及形貌 |
| 4.2.3 动态变形下物相及形貌 |
| 4.3 2B06铝合金高应变速率增塑机制 |
| 4.3.1 S相剪切动力学计算 |
| 4.3.2 S相剪切变形机制 |
| 4.3.3 S相剪切变形诱导动态回复机制 |
| 4.3.4 S相剪切变形诱导动态回复动力学 |
| 4.4 2 B06铝合金本构模型的建立 |
| 4.4.1 加工硬化演变模型 |
| 4.4.2 基于微孔洞的软化模型 |
| 4.4.3 综合本构模型及参数确定 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 冲击液压成形性表征方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传统成形和冲击液压成形对比 |
| 5.2.1 性能评价参数的定义和意义 |
| 5.2.2 传统方式成形 |
| 5.2.3 冲击液压成形 |
| 5.3 板材冲击液压成形性评价 |
| 5.3.1 冲击液压成形性评价方法 |
| 5.3.2 实验试样和模具设计 |
| 5.3.3 冲击液压成形性表征实验 |
| 5.3.4 冲击液压成形性曲线的建立及分析 |
| 5.4 冲击液压成形性评价的有限元实现 |
| 5.4.1 有限元模型的建立 |
| 5.4.2 有限元模拟与实验结果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 冲击液压成形性的工艺验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 冲击液压成形工艺特点分析 |
| 6.2.1 液体压力非均匀作用效应 |
| 6.2.2 冲击液压成形过程分析 |
| 6.2.3 壁厚分布规律及变化 |
| 6.3 冲击液压成形在盘形零件成形中的应用 |
| 6.3.1 盘形零件结构特征分析及工艺设计 |
| 6.3.2 模具设计及有限元模型的建立 |
| 6.3.3 液压成形工艺分析 |
| 6.4 盘形零件冲击液压成形实验 |
| 6.4.1 冲击液压成形 |
| 6.4.2 冲击液压冲孔 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 创新点 |
| 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 作者简介 |
（2）合金热变形行为快速求解方法与应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 材料热变形行为研究进展 |
| 1.2.1 材料热变形本构模型 |
| 1.2.2 材料流动应力修正 |
| 1.3 热加工图理论研究进展 |
| 1.3.1 动态材料模型简介 |
| 1.3.2 热加工图中各区域典型组织 |
| 1.4 Matlab及遗传算法的简介 |
| 1.5 基于有限元数值模拟的锻造工艺设计研究现状 |
| 1.6 研究目的、意义与内容 |
| 2 合金的高温变形本构关系 |
| 2.1 试验材料及方法 |
| 2.2 锻态7050 铝合金真应力-真应变曲线 |
| 2.3 应力-应变曲线的温度修正 |
| 2.4 应力-应变曲线的摩擦修正 |
| 2.5 修正的Johnson-Cook本构模型 |
| 2.6 修正的Zerilli-Armstrong本构模型 |
| 2.7 应变补偿的Arrhenius本构模型 |
| 2.8 修正的Hansel-Spittel本构模型 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 合金的热加工工艺窗口识别 |
| 3.1 应变速率敏感指数 |
| 3.2 温度敏感指数 |
| 3.3 应变硬化指数 |
| 3.4 基于Kumar-Prasad准则的加工图 |
| 3.4.1 功率耗散效率 |
| 3.4.2 Kumar-Prasad失稳准则与失稳图 |
| 3.4.3 Kumar-Prasad加工图 |
| 3.5 基于Murty-Rao准则的加工图 |
| 3.5.1 功率耗散效率 |
| 3.5.2 Murty-Rao失稳准则与失稳图 |
| 3.5.3 Murty-Rao加工图 |
| 3.6 其他失稳准则 |
| 3.6.1 经典流变失稳准则 |
| 3.6.2 Gegel失稳准则 |
| 3.6.3 Alexander失稳准则 |
| 3.7 微观组织验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 合金热变形行为求解程序开发 |
| 4.1 试验数据的整理筛选 |
| 4.2 温度修正与摩擦修正的实现 |
| 4.3 本构模型求解程序开发 |
| 4.3.1 修正的Johnson-Cook模型求解的实现 |
| 4.3.2 修正的Zerilli-Armstrong模型求解的实现 |
| 4.3.3 应变补偿的Arrhenius模型求解的实现 |
| 4.3.4 修正的Hansel-Spittel模型求解的实现 |
| 4.4 加工图的求解程序开发 |
| 4.4.1 Kumar-Prasad加工图求解的实现 |
| 4.4.2 Murty-Rao加工图求解的实现 |
| 4.4.3 Gegel和 Alexander加工图求解的实现 |
| 4.5 Matlab GUI程序界面实现 |
| 4.5.1 本构模型计算程序界面设计 |
| 4.5.2 加工图计算程序界面设计 |
| 4.6 热变形求解程序的拓展应用 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 某航空锻件成形工艺开发及模具设计 |
| 5.1 某航空产品零件结构分析及锻件设计 |
| 5.1.1 零件结构分析 |
| 5.1.2 锻件设计 |
| 5.1.3 锻件成形工艺分析 |
| 5.2 材料模型准备 |
| 5.2.1 锻态7050 铝合金流动应力子程序二次开发 |
| 5.2.2 挤压态7050 铝合金流动应力子程序二次开发 |
| 5.3 模具设计与坯料优化 |
| 5.3.1 模具设计 |
| 5.3.2 成形有限元模型建立 |
| 5.3.3 坯料设计及优化 |
| 5.4 工艺参数优化 |
| 5.4.1 加工图的引入 |
| 5.4.2 终锻工艺参数优化 |
| 5.4.3 预锻工艺参数优化 |
| 5.5 成形过程全流程模拟验证 |
| 5.5.1 打弯成形数值模拟 |
| 5.5.2 预锻成形数值模拟 |
| 5.5.3 终锻成形数值模拟 |
| 5.6 生产实验验证 |
| 5.6.1 工艺流程及参数 |
| 5.6.2 生产试制结果 |
| 5.6.3 锻件性能检测 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（3）大型盲孔及半盲孔件自由锻方法分析及成形工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 大型空心锻件生产工艺的研究现状 |
| 1.2.1 大型空心锻件成形工艺研究 |
| 1.2.2 大锻件开坯及热处理工艺研究 |
| 1.3 课题意义及主要研究内容 |
| 1.3.1 选题意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 大型盲孔及半盲孔件锻造方法分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 盲孔及半盲孔件分类及成形方法 |
| 2.2.1 盲孔及半盲孔件定义 |
| 2.2.2 盲孔及半盲孔件成形方法 |
| 2.3 各类成形方法适用范围及成形特点 |
| 2.3.1 冲拔成形法适用范围及特点 |
| 2.3.2 胎模锻成形法适用范围及特点 |
| 2.3.3 反挤成形法适用范围及特点 |
| 2.3.4 变径马杠扩孔成形法适用范围及特点 |
| 2.3.5 芯棒收孔成形法适用范围及特点 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 大型深盲孔类锻件冲拔成形工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大型深盲孔件冲拔工艺有限元分析建模 |
| 3.2.1 FORGE有限元软件介绍 |
| 3.2.2 盲孔件冲拔成形有限元模拟模型的建立 |
| 3.3 等径深盲孔筒形件冲拔工艺研究 |
| 3.3.1 冲孔工序模拟及实验研究 |
| 3.3.2 工艺参数对盲孔芯轴拔长变形的影响 |
| 3.3.3 多道次冲拔成形过程模拟 |
| 3.3.4 多道次冲拔成形过程缩比实验 |
| 3.3.5 冲拔工艺成形质量分析 |
| 3.3.6 等径深盲孔筒形件生产工艺流程设计 |
| 3.4 变径深盲孔轴类件冲拔成形工艺研究 |
| 3.4.1 工艺参数对变径盲孔冲拔成形的影响 |
| 3.4.2 变径盲孔轴类件冲拔成形质量分析 |
| 3.4.3 变径深盲孔轴类件冲拔成形工艺流程设计 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 大型半盲孔类锻件成形工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大型半盲孔类锻件成形方法 |
| 4.2.1 变径马杠扩孔成形工艺 |
| 4.2.2 变径芯轴收孔成形工艺 |
| 4.3 变径马杠扩孔成形有限元分析建模与模拟 |
| 4.3.1 变径马杠扩孔成形有限元分析建模 |
| 4.3.2 变径马杠扩孔成形工艺的改进 |
| 4.3.3 变径马杠扩孔单步下压变形模拟分析 |
| 4.4 工艺参数对变径马杠扩孔成形的影响 |
| 4.4.1 下压量对扩孔成形的影响 |
| 4.4.2 旋转角度对扩孔成形的影响 |
| 4.4.3 坯料壁厚对凸缘成形尺寸的影响 |
| 4.4.4 凸缘轴向宽度对凸缘成形尺寸的影响 |
| 4.5 变径马杠扩孔成形工艺流程的确定 |
| 4.6 变径芯轴收孔成形有限元分析建模与模拟 |
| 4.6.1 变径芯轴收孔成形有限元分析建模 |
| 4.6.2 变径芯轴收孔单步下压变形分析 |
| 4.7 工艺参数对变径芯轴收孔成形的影响 |
| 4.7.1 下压量对收孔成形质量影响 |
| 4.7.2 旋转角度对收孔工艺成形的影响 |
| 4.7.3 坯料外缘过渡结构对收孔成形的影响 |
| 4.7.4 芯棒过渡结构对收孔成形的影响 |
| 4.7.5 拔长制坯形状对收孔成形的影响 |
| 4.8 变径芯棒收孔拔长成形全过程缩比实验 |
| 4.9 变径芯棒收孔成形工艺流程的确定 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 大型盲孔类锻件胎模锻成形工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 浅盲孔锻件整体反挤成形工艺研究 |
| 5.2.1 工艺流程及存在问题 |
| 5.2.2 整体胎模反挤分析建模 |
| 5.2.3 整体胎模反挤成形模拟 |
| 5.2.4 浅盲孔碗类锻件制坯工艺 |
| 5.3 组合冲头反挤成形方法 |
| 5.3.1 组合冲头反挤成形方法 |
| 5.3.2 工作带冲头反挤成形方法 |
| 5.4 大小冲头顺次反挤成形方法 |
| 5.5 深盲孔轴类锻件胎模锻工艺研究 |
| 5.5.1 锻件结构分析及成形工序流程 |
| 5.5.2 制坯方案及其成形质量对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）直齿非圆锥齿轮热锻成形规律与精度控制方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.2.1 齿轮设计方法研究现状 |
| 1.2.2 齿轮塑性成形工艺与成形规律研究现状 |
| 1.2.3 齿轮塑性成形精度控制方法研究现状 |
| 1.3 课题来源、目的和意义 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题目的和意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 直齿非圆锥齿轮精确设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直齿非圆锥齿轮节锥面设计方法 |
| 2.3 直齿非圆锥齿轮法向等距面设计方法 |
| 2.4 直齿非圆锥齿轮齿廓设计方法 |
| 2.4.1 基于平面产形轮的齿廓设计方法 |
| 2.4.2 基于圆锥产形轮的齿廓设计方法 |
| 2.5 直齿非圆锥齿轮齿廓界限点判定方法 |
| 2.6 设计实例与啮合传动验证试验 |
| 2.7 本章小节 |
| 第3章 直齿非圆锥齿轮热锻工艺与成形规律 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 直齿非圆锥齿轮热锻工艺设计 |
| 3.2.1 直齿非圆锥齿轮热锻工艺路线 |
| 3.2.2 直齿非圆锥齿轮热锻成形预制坯精确设计 |
| 3.3 直齿非圆锥齿轮热锻成形规律分析 |
| 3.3.1 有限元模型 |
| 3.3.2 金属流动规律 |
| 3.3.3 锻件等效应变分布与演化规律 |
| 3.3.4 锻件温度场分布与演化规律 |
| 3.3.5 模具温度分布与演化规律 |
| 3.4 验证试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 直齿非圆锥齿轮热锻齿模强度设计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直齿非圆锥齿轮热锻齿模分模面设计方法 |
| 4.3 直齿非圆锥齿轮热锻齿模预紧强化设计方法 |
| 4.3.1 基于均匀预紧力的齿模尺寸精确设计 |
| 4.3.2 应力圈尺寸精确设计 |
| 4.3.3 预紧过盈量精确设计 |
| 4.3.4 预紧齿模强度校核 |
| 4.4 验证试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 直齿非圆锥齿轮热锻成形精度演化规律 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直齿非圆锥齿轮热锻齿轮齿形偏差产生因素 |
| 5.3 直齿非圆锥齿轮热锻齿轮精度预测与测量方法 |
| 5.3.1 齿形精度有限元预测模型 |
| 5.3.2 齿形精度评价指标与测量方法 |
| 5.4 直齿非圆锥齿轮热锻成形中齿形精度演化规律 |
| 5.4.1 齿模预紧变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.2 齿模受载弹性变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.3 齿模热膨胀变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.4 热锻齿轮回弹变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.5 热锻齿轮不均匀冷却收缩变形所致齿形偏差演化规律 |
| 5.4.6 各因素影响程度对比分析 |
| 5.5 验证试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 直齿非圆锥齿轮热锻齿形精度控制方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 直齿非圆锥齿轮热锻齿形偏差补偿方法 |
| 6.3 基于预紧量调控的直齿非圆锥齿轮齿模精度修正方法 |
| 6.3.1 基本原理与设计思路 |
| 6.3.2 试验方案设计 |
| 6.3.3 基于BP神经网络的预紧模具精度预测模型 |
| 6.3.4 基于遗传算法的预紧量调整方案寻优设计 |
| 6.3.5 模具强度校核与预紧方案修正 |
| 6.4 基于系统误差的热锻直齿非圆锥齿轮精度控制方法 |
| 6.4.1 关键系统误差定义 |
| 6.4.2 预紧量加工误差对齿形精度影响规律 |
| 6.4.3 预紧偏轴度误差对齿形精度影响规律 |
| 6.4.4 模具平行度误差对齿形精度影响规律 |
| 6.4.5 基于系统误差匹配的齿形精度调控方法 |
| 6.4.6 验证试验 |
| 6.5 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的主要科研成果 |
（5）基于数字化技术在塑性成形中应用的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 数字化技术 |
| 1.2.1 数字化设计制造典型应用案例 |
| 1.2.2 数字化精密塑性成形技术应用现状 |
| 1.2.3 精密塑性成形与数字化分析技术 |
| 1.3 精密塑性体积成形技术研究现状 |
| 1.4 有限元软件在塑性成形中的应用 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 热力耦合刚粘塑性有限元理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 刚粘塑性有限元基本理论 |
| 2.2.1 刚粘塑性材料的基本假设 |
| 2.2.2 塑性力学基本方程 |
| 2.2.3 刚粘塑性有限元的变分原理 |
| 2.2.4 刚粘塑性有限元求解过程 |
| 2.3 塑性成形过程中传热问题的基本理论 |
| 2.3.1 三维瞬态传热问题的基本方程 |
| 2.3.2 初始条件和边界条件 |
| 2.4 热力耦合有限元分析技术 |
| 2.4.1 传热问题的变分原理 |
| 2.4.2 传热方程的有限元离散化 |
| 2.5 有限元模拟系统的介绍 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 长轴锻件锻造工艺数字化设计 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 牵引拉杆锻造工艺 |
| 3.2.1 牵引拉杆结构分析 |
| 3.2.2 牵引拉杆锻件图设计 |
| 3.2.3 飞边槽的设计 |
| 3.2.4 锻锤吨位的确定 |
| 3.2.5 计算毛坯尺寸 |
| 3.3 终锻模膛设计 |
| 3.4 锻造过程数值建模与分析 |
| 3.4.1 模拟模型初始条件 |
| 3.4.2 锻造工步有限元模拟 |
| 3.4.3 制坯有限元模型 |
| 3.4.5 拔长模拟结果分析 |
| 3.4.6 压扁模拟结果分析 |
| 3.5 终锻过程数值建模与分析 |
| 3.5.1 金属流动分析 |
| 3.5.2 温度场分布 |
| 3.5.3 力能曲线 |
| 3.5.4 应力与应变场分析 |
| 3.6 工艺参数对锻件成形的影响分析 |
| 3.6.1 不同坯料预热温度的锻造力分布 |
| 3.6.2 不同模具预热温度的锻造力分布 |
| 3.6.3 不同速度的锻造力分布 |
| 3.6.4 不同摩擦系数的锻造力分布 |
| 3.7 锻造成形实验验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 异形类锻件锻造工艺数字化设计 |
| 4.0 概述 |
| 4.1 工艺分析 |
| 4.2 分模面确定 |
| 4.3 制动缸安装座锻件图设计 |
| 4.3.1 制动缸安装座冷锻件图 |
| 4.3.2 制动缸安装座热锻件图 |
| 4.4 计算毛坯尺寸 |
| 4.5 终锻模膛设计 |
| 4.6 材料模型 |
| 4.7 锻造过程数值建模与分析 |
| 4.7.1 模拟模型初始条件 |
| 4.7.2 锻造工步有限元模拟 |
| 4.7.3 制坯有限元模型 |
| 4.7.4 镦粗模拟结果分析 |
| 4.7.5 压扁模拟结果分析 |
| 4.7.6 终锻数值建模与分析 |
| 4.8 初始物理试验 |
| 4.9 模具结构改进 |
| 4.10 改进后终锻数值模拟 |
| 4.10.1 充填情况分析 |
| 4.10.2 金属流动分析 |
| 4.10.3 温度场分布 |
| 4.10.4 力能曲线 |
| 4.10.5 应力和应变场分析 |
| 4.11 改进后锻造成形实验验证 |
| 4.12 本章小结 |
| 第五章 复杂截面空心铝型材挤压模具数字化设计 |
| 5.1 型材截面结构分析 |
| 5.2 挤压工艺设计 |
| 5.2.1 挤压工艺方案确定 |
| 5.2.2 挤压工艺参数确定 |
| 5.3 模具结构设计 |
| 5.3.1 模具外形尺寸 |
| 5.3.2 分流孔的形状、尺寸及其分布 |
| 5.3.3 分流桥的设计 |
| 5.3.4 模芯的设计 |
| 5.3.5 焊合室的设计 |
| 5.3.6 模孔尺寸的计算及布局 |
| 5.3.7 工作带长度的确定 |
| 5.3.8 空刀的设计 |
| 5.4 模具强度校核 |
| 5.5 有限元模型的建立 |
| 5.6 模拟结果分析 |
| 5.6.1 挤压力 |
| 5.6.2 温度分布 |
| 5.6.3 速度分布 |
| 5.7 物理试验 |
| 5.8 模具结构改进 |
| 5.8.1 第一次改进结果分析 |
| 5.8.2 第二次改进结果分析 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（6）某重载车辆差速器直齿锥齿轮齿面修形设计与锻造成形工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 齿轮修形国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿廓修形技术 |
| 1.2.2 齿向修形技术 |
| 1.3 齿轮精密锻造国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内外研究现状 |
| 1.3.2 热锻成形技术 |
| 1.3.3 齿轮热锻存在问题概述 |
| 1.4 本文研究意义 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 齿面啮合理论与啮合性能综合评价体系 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 球面渐开线形成原理 |
| 2.3 锥齿轮副产品几何参数 |
| 2.4 现阶段齿轮产品存在的问题 |
| 2.5 差速器锥齿轮副啮合性能综合评价体系 |
| 2.5.1 差速器工作原理 |
| 2.5.2 啮合性能综合评价体系建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 直齿锥齿轮齿面修形优化设计 |
| 3.1 KISSsoft齿轮设计专用软件简介 |
| 3.2 差速器齿轮副实际传递工况计算 |
| 3.2.1 主减速器转矩计算 |
| 3.2.2 各档位下差速器输出转矩计算 |
| 3.3 单因子实验设计过程 |
| 3.3.1 齿轮模型构建 |
| 3.3.2 齿轮修形方式 |
| 3.3.3 各修形参数对齿面啮合性能的影响探究 |
| 3.4 二水平全因子实验设计过程 |
| 3.4.1 全因子实验方法介绍 |
| 3.4.2 全因子实验设计 |
| 3.4.3 全因子实验模型的建立及方差分析 |
| 3.4.4 全因子模型显着因子分析 |
| 3.5 基于响应面模型的齿轮修形参数优化 |
| 3.5.1 引言 |
| 3.5.2 基于响应面法的优化介绍 |
| 3.5.3 工艺试验设计 |
| 3.5.4 响应面模型建立及方差分析 |
| 3.5.5 等值线分析 |
| 3.5.6 修形参数优化及有限元验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 直齿锥齿轮热锻成形工艺方案优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 原成形工艺方案分析 |
| 4.3 有限元模型的建立 |
| 4.3.1 弹塑性有限元基本理论 |
| 4.3.2 有限元模型建立 |
| 4.3.3 数值模拟结果分析 |
| 4.4 各主要工艺参数对成形质量的影响 |
| 4.4.1 坯料规格对成形质量的影响 |
| 4.4.2 下模凸台高度t_1对成形质量的影响 |
| 4.4.3 上模凸台高度t_2对成形质量的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 锥齿轮锻造回弹规律探究与反向补偿设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模具型腔弹性变形规律 |
| 5.2.1 模具应力及金属流动规律分析 |
| 5.2.2 模具弹性变形规律分析 |
| 5.3 锥齿轮锻件弹性变形规律 |
| 5.3.1 时间步长对锻件锻后回弹的影响 |
| 5.3.2 锻件弹性回弹规律分析 |
| 5.4 模具型腔反向补偿迭代设计 |
| 5.4.1 锻件偏差量分析 |
| 5.4.2 模腔齿面反向补偿设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 直齿锥齿轮锻造成形及齿面啮合工艺实验验证 |
| 6.1 齿轮锻造成形工艺实验 |
| 6.2 成形结果分析 |
| 6.3 齿面啮合对检实验验证 |
| 6.4 结论 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表论文的目录 |
（7）准双曲面齿轮大轮冷摆辗加工关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 准双曲面齿轮设计理论与切削加工发展现状 |
| 1.2.1 啮合理论与设计研究现状 |
| 1.2.2 切削加工机床与成形技术发展现状 |
| 1.3 准双曲面齿轮少无切削加工方法及研究现状 |
| 1.3.1 模锻加工技术及其发展现状 |
| 1.3.2 冷挤压加工技术及其发展现状 |
| 1.3.3 滚轧加工技术及其发展现状 |
| 1.3.4 粉末冶金成形技术及其发展现状 |
| 1.3.5 摆动辗压成形技术 |
| 1.4 国内外摆动辗压技术发展概况 |
| 1.4.1 国外摆动辗压技术发展概况 |
| 1.4.2 国内摆动辗压技术发展概况 |
| 1.5 抗疲劳制造工艺流程和本文的研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 准双曲面齿轮大轮抗疲劳制造工艺流程 |
| 1.5.2 论文研究内容 |
| 1.5.3 论文研究的技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 准双曲面齿轮大轮冷摆辗加工原理及模具设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 冷摆辗技术加工原理 |
| 2.2.1 传统准双曲面齿轮摆辗加工原理 |
| 2.2.2 专用冷摆辗技术加工原理 |
| 2.3 专用冷摆辗模具的数学模型 |
| 2.3.1 摆辗模具锥面方程 |
| 2.3.2 齿根过渡曲线圆弧处理原则 |
| 2.3.3 模具和虚拟砂轮磨削面的干涉检查 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 准双曲面齿轮大轮冷摆辗成形机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模拟有限元模型分析 |
| 3.3 有限元模型的构建 |
| 3.3.1 几何模型和网格化 |
| 3.3.2 工件材料与摆辗工艺参数 |
| 3.4 冷摆辗成形机制分析 |
| 3.4.1 冷摆辗成形过程分析 |
| 3.4.2 应力场累积效应 |
| 3.4.3 摆辗成形力和成形力矩分析 |
| 3.4.4 大轮纤维组织分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 冷摆辗成形工艺参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 成形质量单因素试验工艺优化分析 |
| 4.2.1 计算条件 |
| 4.2.2 单因素试验结果及分析 |
| 4.3 成形质量多目标正交试验工艺优化分析 |
| 4.3.1 正交试验设计 |
| 4.3.2 正交试验结果分析 |
| 4.4 成形质量指标与工艺参数的数学模型 |
| 4.4.1 回归模型及参数求解 |
| 4.4.2 回归方程的显着性检验 |
| 4.5 模具疲劳寿命单因素试验工艺优化分析 |
| 4.5.1 模具寿命估算数学模型构建 |
| 4.5.2 模具寿命估算单因素试验结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 准双曲面齿轮大轮摆辗齿形精度控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 摆辗齿轮的弹性回复研究 |
| 5.2.1 回弹齿面与目标齿面的构建及回弹误差结果 |
| 5.2.2 沿齿长和齿高方向的弹性回复规律 |
| 5.3 摆辗模具的弹性回复研究 |
| 5.4 模具型面修正补偿算法 |
| 5.4.1 位移修正法存在的问题 |
| 5.4.2 综合位移补偿法原理 |
| 5.5 回弹补偿系统的构建 |
| 5.5.1 回弹齿面重构 |
| 5.5.2 回弹补偿系统模型 |
| 5.6 齿模修正实例分析 |
| 5.7 摆辗加工齿轮的LTCA验证 |
| 5.7.1 有限元网格模型的构建 |
| 5.7.2 有限元分析模型的建立 |
| 5.7.3 有限元分析模型的前处理 |
| 5.7.4 LTCA有限元分析结果 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 冷摆辗成形加工试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 大轮冷摆辗加工试验 |
| 6.2.1 加工设备 |
| 6.2.2 摆辗模具设计 |
| 6.2.3 加工试验 |
| 6.3 摆辗加工试验结果分析 |
| 6.3.1 齿轮齿面检测及结果分析 |
| 6.3.2 齿轮滚动检测 |
| 6.3.3 摆辗加工齿轮的金相组织分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.1.1 主要进展及研究成果 |
| 7.1.2 主要创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及参加科研项目说明 |
| 致谢 |
（8）汽轮机TC4钛合金大型复杂叶片精密热锻成形基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 钛合金简介 |
| 1.3.2 金属体积成形研究方法及其有限元模拟概述 |
| 1.3.3 叶片锻造研究现状 |
| 1.4 本文的研究目的、内容与思路 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究思路 |
| 第2章 叶片精密热锻成形金属三维流动规律研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大型复杂叶片锻件、锻坯及模具设计 |
| 2.2.1 基本设计流程 |
| 2.2.2 叶片锻造平衡角的确定 |
| 2.2.3 叶片锻件余量的加放 |
| 2.2.4 叶片模具的设计 |
| 2.2.5 叶片锻坯的设计 |
| 2.3 数值模型的建立 |
| 2.3.1 工艺参数 |
| 2.3.2 材料模型 |
| 2.3.3 热物性参数 |
| 2.3.4 有限元建模步骤 |
| 2.3.5 关键建模技术 |
| 2.4 模型可靠性验证 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 叶片锻坯的整体变形规律 |
| 2.5.2 叶片锻件的各场量演变分布规律 |
| 2.5.3 叶片模具的载荷变化规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 叶片关键截面变形与温度分布均匀性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 叶片锻件变形与温度分布均匀性的评价方法 |
| 3.3 叶片关键截面锻坯尺寸设计 |
| 3.4 数值模型的建立 |
| 3.4.1 工艺参数 |
| 3.4.2 材料模型 |
| 3.4.3 热物性参数 |
| 3.4.4 有限元建模步骤 |
| 3.4.5 关键建模技术 |
| 3.5 模型可靠性验证 |
| 3.5.1 理论验证 |
| 3.5.2 试验验证 |
| 3.6 结果与讨论 |
| 3.6.1 锻压速度 |
| 3.6.2 摩擦因子 |
| 3.6.3 始锻温度 |
| 3.6.4 转运时间 |
| 3.6.5 工艺优化 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 叶片热锻与冷却过程微观组织演变数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微观组织数学模型 |
| 4.2.1 JMAK动态再结晶理论模型 |
| 4.2.2 Avrami相变理论模型 |
| 4.3 数值模型的建立 |
| 4.4 模型可靠性验证 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 动态再结晶体积分数的演变分布规律 |
| 4.5.2 平均晶粒尺寸的演变分布规律 |
| 4.5.3 相的演变分布规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 叶片锻件显微组织与力学性能实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 叶片试件与取样位置 |
| 5.3 TC4钛合金叶片锻件金相实验 |
| 5.3.1 实验材料 |
| 5.3.2 实验设备 |
| 5.3.3 金相实验规范 |
| 5.4 TC4钛合金叶片锻件拉伸实验 |
| 5.4.1 实验材料 |
| 5.4.2 实验设备 |
| 5.4.3 拉伸实验规范 |
| 5.5 TC4钛合金叶片锻件冲击实验 |
| 5.5.1 实验材料 |
| 5.5.2 实验设备 |
| 5.5.3 冲击实验规范 |
| 5.6 结果与讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 叶片精密热锻成形模具磨损规律研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Archard磨损理论模型 |
| 6.3 数值模型的建立 |
| 6.3.1 叶片锻坯尺寸 |
| 6.3.2 工艺参数 |
| 6.3.3 关键建模技术 |
| 6.4 模型可靠性验证 |
| 6.4.1 理论验证 |
| 6.4.2 试验验证 |
| 6.5 结果与讨论 |
| 6.5.1 叶片模具磨损演变分布规律 |
| 6.5.2 锻坯初始温度和模具预热温度对模具磨损量的影响 |
| 6.5.3 工艺优化 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文和专利 |
（9）汽轮机叶片毛坯数控径向锻造关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.3 径向锻造成形原理及国内外研究现状 |
| 1.3.1 径向锻造成形过程原理及变形力学基础 |
| 1.3.2 径向锻造技术国内研究现状 |
| 1.3.3 径向锻造技术国外研究情况 |
| 1.4 叶片毛坯制造技术国内外研究现状 |
| 1.4.1 叶片毛坯制造技术国内研究现状 |
| 1.4.2 叶片毛坯制造技术国外研究情况 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第二章 叶片毛坯金属材料成形理论及热变形力学特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 金属成形热温度场下刚粘塑性有限元法 |
| 2.2.1 刚粘塑性有限元法基本理论 |
| 2.2.2 金属成形热温度场下有限元法 |
| 2.3 0Gr17Ni4Cu4Nb不锈钢高温流变特性分析 |
| 2.3.1 真应力—应变曲线特征 |
| 2.3.2 热变形激活能研究分析 |
| 2.3.3 高温热变形本构方程确立 |
| 2.4 0Gr17Ni4Cu4Nb不锈钢热加工图研究 |
| 2.4.1 动态材料模型DMM |
| 2.4.2 塑性失稳判断准则 |
| 2.4.3 热加工图的建立 |
| 2.4.4 热加工图分析及径向热锻工艺优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 径锻结构及工艺参数对叶片锻坯成形影响分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 径向锻造有限元仿真模型建立 |
| 3.2.1 Simufact.Forming有限元软件简述 |
| 3.2.2 径向锻造三维模型选取及仿真前处理 |
| 3.2.3 径向锻造仿真工艺参数确定 |
| 3.3 工艺及锻锤参数对叶片毛坯成形锻透性的影响 |
| 3.3.1 径向锻造过程锻透性描述 |
| 3.3.2 径向进给量对叶片毛坯成形锻透性影响分析 |
| 3.3.3 径向锻锤类型对叶片毛坯成形锻透性影响比较 |
| 3.3.4 圆弧锤头结构参数对叶片毛坯成形锻透性影响分析 |
| 3.3.5 样条曲面锤头样条阶次对锻坯成形锻透性影响比较 |
| 3.4 径锻参数对叶片毛坯成形尺寸精度影响 |
| 3.4.1 离散点拟合圆度评价方法 |
| 3.4.2 径向锻锤打击频次对叶片锻坯成形尺寸精度影响 |
| 3.4.3 圆弧锤头型面曲率半径对叶片毛坯尺寸精度影响 |
| 3.4.4 样条曲面阶次对叶片毛坯尺寸精度影响 |
| 3.4.5 锤头类型对叶片毛坯锻后半径偏差影响比较分析 |
| 3.5 锻造参数对叶片锻坯微观组织影响分析 |
| 3.5.1 锤头型面曲率半径及锻打频次对叶片毛坯晶粒细化影响 |
| 3.5.2 样条曲面阶次及锻打频次对叶片毛坯晶粒细化影响 |
| 3.6 叶片毛坯径向锻造成形缺陷分析 |
| 3.6.1 锻锤类型对叶片毛坯端部缺陷影响比较定量分析 |
| 3.6.2 锤头类型对叶片毛坯弯曲影响差异比较 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 叶片毛坯径锻成形结构参数与工艺设计研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 汽轮机叶片锻坯整体结构设计及计算 |
| 4.2.1 汽轮机叶片毛坯分类及设计准则 |
| 4.2.2 汽轮机叶片毛坯结构分析计算 |
| 4.2.3 汽轮机叶片毛坯形状参数设计 |
| 4.3 叶片毛坯径向锻造锤头结构分析及设计 |
| 4.3.1 径向锻造锤头分类 |
| 4.3.2 叶片毛坯径向锻造锤头设计 |
| 4.4 叶片毛坯径向锻造成形工艺设计 |
| 4.4.1 叶片毛坯径向锻造成形工艺设计分析 |
| 4.4.2 典型圆柱台阶式叶片毛坯径锻工艺设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 叶片锻坯径向锻造工艺辅助系统研究与开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 叶片毛坯径向锻造工艺辅助系统设计 |
| 5.2.1 锻坯径向锻造工艺辅助系统构成 |
| 5.2.2 基于C#与UG/Open的工艺辅助系统菜单栏设计 |
| 5.3 叶片径锻毛坯自动设计系统开发 |
| 5.3.1 UG环境下基于C#的叶片毛坯实体建模实现 |
| 5.3.2 基于参数驱动的叶片毛坯自动设计系统开发 |
| 5.3.3 叶片毛坯设计实例 |
| 5.4 叶片毛坯径向锻锤设计系统开发 |
| 5.4.1 径向锻造锤头参数化系统模块设计实现 |
| 5.4.2 径向锻造锤头设计实例 |
| 5.5 叶片毛坯数控径向锻造辅助工艺设计系统开发 |
| 5.5.1 基于UG二次开发的叶片毛坯径锻辅助工艺系统开发实现 |
| 5.5.2 典型圆柱台阶式毛坯辅助工艺设计实例 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）齿轮轴热锻冷收缩精整复合工艺关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 齿轮轴加工工艺发展现状 |
| 2.2 齿轮轴塑性成形研究现状 |
| 2.2.1 齿轮轴锻造研究现状 |
| 2.2.2 齿轮轴挤压研究现状 |
| 2.2.3 齿轮轴轧制研究现状 |
| 2.2.4 齿形锻造研究现状 |
| 2.3 齿形精整工艺及精度控制研究现状 |
| 2.3.1 齿形精整工艺研究现状 |
| 2.3.2 齿形精度控制研究现状 |
| 2.4 塑性成形工艺微观组织研究现状 |
| 2.5 课题的意义及研究内容 |
| 3 齿轮轴热锻齿形成形规律研究及实验 |
| 3.1 齿轮轴热锻模具设计 |
| 3.1.1 齿轮轴锻造齿形模具向下浮动结构设计 |
| 3.1.2 模具关键尺寸计算 |
| 3.2 齿轮轴热锻齿形成形有限元分析 |
| 3.2.1 齿轮轴热锻有限元模型建立 |
| 3.2.2 热锻成形过程及成形载荷 |
| 3.2.3 齿形成形过程中金属流动规律 |
| 3.2.4 齿轮轴热锻实验验证 |
| 3.3 阶梯轴坯料尺寸对锻造填充的影响 |
| 3.3.1 直径对锻造成形的影响 |
| 3.3.2 轴长对轴部填充的影响 |
| 3.4 齿轮轴端孔对锻造成形的影响 |
| 3.4.1 孔的深度对模具和工件应力的影响 |
| 3.4.2 孔的锥度对齿形成形及应力的影响 |
| 3.4.3 孔对锻后脱模的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 齿轮轴热锻轴端压力辅助成形及其对锻造填充的影响 |
| 4.1 齿轮轴轴端压力辅助锻造成形及数学模型 |
| 4.1.1 轴端压力辅助成形原理 |
| 4.1.2 轴端压力辅助成形数学模型 |
| 4.2 轴端辅助压力与齿轮轴参数的关系 |
| 4.3 单台阶齿轮轴辅助压力对齿形填充的影响 |
| 4.3.1 辅助压力对锻造力的影响 |
| 4.3.2 辅助压力对齿轮轴填充的影响 |
| 4.4 双台阶齿轮轴辅助压力对填充的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 螺旋齿形冷收缩精整成形规律研究 |
| 5.1 冷收缩精整工艺及模具结构 |
| 5.1.1 冷收缩精整工艺 |
| 5.1.2 螺旋齿形冷收缩精整模具设计 |
| 5.1.3 模具关键尺寸计算 |
| 5.2 冷收缩精整有限元分析 |
| 5.2.1 冷收缩精整有限元模型 |
| 5.2.2 冷收缩精整成形载荷变化规律 |
| 5.2.3 冷收缩精整金属流动规律 |
| 5.2.4 冷收缩精整工件及模具等效应力 |
| 5.3 热锻工件间隙对冷收缩精整的影响 |
| 5.3.1 锻件间隙对精整载荷的影响 |
| 5.3.2 锻件间隙对精整工件应力的影响 |
| 5.3.3 锻件间隙对精整模具应力的影响 |
| 5.4 收缩量对冷收缩精整的影响 |
| 5.4.1 收缩量对齿面粗糙度的影响 |
| 5.4.2 收缩量对齿廓的影响 |
| 5.4.3 收缩量对螺旋线的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 螺旋齿形冷收缩精整模具和工件变形数学模型及精度控制 |
| 6.1 冷收缩精整模具齿廓的数学模型 |
| 6.1.1 工件与模具变形关系 |
| 6.1.2 齿廓精度控制的数学模型 |
| 6.2 冷收缩精整螺旋角变化规律 |
| 6.3 冷收缩精整齿向不均匀变形规律分析 |
| 6.3.1 冷收缩精整齿向不均匀变形的产生原因 |
| 6.3.2 收缩量对冷收缩精整齿向不均匀性的影响 |
| 6.3.3 孔对冷收缩精整齿向不均匀性的影响 |
| 6.4 螺旋齿形精度控制实验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 齿轮轴复合成形微观组织及硬度的变化规律研究 |
| 7.1 齿轮轴热锻微观组织变化 |
| 7.1.1 坯料微观组织 |
| 7.1.2 齿轮轴热锻微观组织 |
| 7.2 齿形冷收缩精整微观组织变化 |
| 7.2.1 冷收缩精整微观组织 |
| 7.2.2 收缩量对微观组织的影响 |
| 7.3 收缩量对硬度的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、长轴中部平锻成形工艺（论文参考文献）
- [1]2B06铝合金板材高应变速率增塑机制及冲击液压成形性研究[D]. 陈大勇. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [2]合金热变形行为快速求解方法与应用研究[D]. 龙帅. 重庆大学, 2020(02)
- [3]大型盲孔及半盲孔件自由锻方法分析及成形工艺研究[D]. 田晨晟. 山东大学, 2020(11)
- [4]直齿非圆锥齿轮热锻成形规律与精度控制方法研究[D]. 庄武豪. 武汉理工大学, 2019(07)
- [5]基于数字化技术在塑性成形中应用的研究[D]. 孙世仁. 合肥工业大学, 2019(01)
- [6]某重载车辆差速器直齿锥齿轮齿面修形设计与锻造成形工艺研究[D]. 郭子乾. 重庆大学, 2018(04)
- [7]准双曲面齿轮大轮冷摆辗加工关键技术研究[D]. 党玉功. 西北工业大学, 2017(02)
- [8]汽轮机TC4钛合金大型复杂叶片精密热锻成形基础研究[D]. 罗石元. 武汉理工大学, 2017(07)
- [9]汽轮机叶片毛坯数控径向锻造关键技术研究[D]. 龙朋. 江南大学, 2017(02)
- [10]齿轮轴热锻冷收缩精整复合工艺关键技术研究[D]. 李智. 北京科技大学, 2017(05)