非均勻熱力耦合作用下高速冷滾打成形表面加工硬化行為研究.pdf

1、高速冷滾打成形技術(shù)作為一種高效、綠色、成形精度高的塑性成形技術(shù)，已成為部分關(guān)鍵零件的主要加工方法之一，廣泛應(yīng)用于汽車、航空、機(jī)床等行業(yè)，因此高速冷滾打成形技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。高速冷滾打成形多用于精密工件的功能表面，其質(zhì)量直接影響產(chǎn)品性能水平，所以研究高速冷滾打成形中加工硬化行為對(duì)實(shí)際的工程應(yīng)用有著重要的指導(dǎo)意義。為此本文采用理論分析、仿真模擬、實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法研究高速冷滾打成形中表面加工硬化行為，為提高工件的表面質(zhì)量及其使用性能

2、提供理論基礎(chǔ)。
　　本文對(duì)高速冷滾打加工硬化現(xiàn)象進(jìn)行闡述，研究高速冷滾打熱力耦合成形機(jī)理，探討高速冷滾打加工硬化熱力耦合機(jī)理；分析加工硬化在微觀和宏觀方面的表現(xiàn)，建立加工硬化宏微觀模型；分析冷滾打運(yùn)動(dòng)原理和特點(diǎn)，建立仿真模型?；诟咚倮錆L打成形過(guò)程中熱力耦合作用下加工硬化機(jī)理，通過(guò)模擬仿真分析高速冷滾打成形工藝參數(shù)和其他相關(guān)因素對(duì)高速冷滾打微觀組織及加工硬化的影響規(guī)律；進(jìn)行高速冷滾打加工硬化相關(guān)試驗(yàn)，對(duì)不同冷滾打條件下的試樣進(jìn)行X

3、RD、掃描、顯微硬度實(shí)驗(yàn)，建立基于位錯(cuò)密度的表層硬度數(shù)學(xué)模型，分析不同冷滾打條件對(duì)工件不同部位加工硬化的影響規(guī)律。
　　在溫度場(chǎng)弱化效應(yīng)和應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)化效應(yīng)綜合作用下，加工硬化是位錯(cuò)產(chǎn)生以及位錯(cuò)之間相互作用的過(guò)程，位錯(cuò)密度貫穿于整個(gè)過(guò)程?；诩庸び不晡⒂^模型，得到位錯(cuò)密度、應(yīng)變、溫度對(duì)加工硬化率的影響規(guī)律?；诶碚撗芯?，結(jié)合仿真，實(shí)驗(yàn)可以得出，隨著滾打輪轉(zhuǎn)速不斷增加，冷滾打過(guò)程中晶粒細(xì)化程度越明顯，硬度越大，加工硬化現(xiàn)象越明顯；隨著

4、進(jìn)給量在一定范圍內(nèi)的增加，金屬工件晶粒越細(xì)化，表面硬度越大，加工硬化現(xiàn)象越明顯；隨著溫度的升高，位錯(cuò)密度減小，半高寬減小，表層硬度呈減小的趨勢(shì)；而在同一溫度條件下，隨著應(yīng)變速率的增大，半高寬增大，位錯(cuò)密度增大，表層硬度呈增大的趨勢(shì)。晶粒在一定程度上都得到細(xì)化，并且齒根部組織成纖維狀沿齒廓成形方向分布，得到很好地改善，大大提高了工件的機(jī)械性能。并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證基于位錯(cuò)密度的表層硬度數(shù)學(xué)模型的正確性，可以更好地從微觀角度研究加工硬化行為。