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1、錳黃銅(HMn34-2-2-1)具有較好耐磨性和較高的機(jī)械強(qiáng)度,被廣泛的應(yīng)用于汽車同步器齒環(huán)。但其鍛造溫度范圍窄,加之,同步器齒環(huán)為薄壁類鍛件,齒形圓角較小,鍛件容易出現(xiàn)應(yīng)力集中和材料損傷嚴(yán)重,且材料利用率不高等問(wèn)題,因此,論文采用物理實(shí)驗(yàn)、有限元模擬和熱鍛成形工藝及模具磨損基礎(chǔ)理論等,對(duì)銅質(zhì)類齒環(huán)鍛件的成形工藝和模具壽命等進(jìn)行了研究。論文的主要工作如下:
①錳黃銅材料(HMn34-2-2-1)材料的熱變形行為研究。利用日本生
2、產(chǎn)的“熱間鍛造再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置THERMECMASTOR-Z”熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)該材料進(jìn)行熱壓縮實(shí)驗(yàn),獲得了應(yīng)力-應(yīng)變曲線。通過(guò)分析該黃銅熱變形流變行為,建立了其流變應(yīng)力本構(gòu)關(guān)系,同時(shí),為其成形性能分析和數(shù)值模擬奠定了理論基礎(chǔ)。
②黃銅齒環(huán)精鍛模具設(shè)計(jì)??紤]溫度引起的線性膨脹和彈性變形效應(yīng),設(shè)計(jì)了該齒環(huán)的熱鍛成形模具,確保了產(chǎn)品的成形精度。
?、刍谔锟诶碚摰狞S銅齒環(huán)精鍛參數(shù)優(yōu)化。以飛邊厚度作為衡量指標(biāo)優(yōu)化了坯料尺寸,提高了材
3、料利用率。以等效應(yīng)力、材料損傷和載荷為目標(biāo)的多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化模型對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)模擬時(shí)出現(xiàn)的應(yīng)力集中,材料損傷嚴(yán)重等問(wèn)題,研究了壓下速率,坯料初始溫度和摩擦因子等單因素分別對(duì)它們的影響規(guī)律。為了減少這些缺陷的影響,基于田口理論進(jìn)行了參數(shù)的優(yōu)化,得到了最優(yōu)的成形參數(shù):坯料初始溫度650℃,壓下速率200mm/s,摩擦因子0.45。
?、芑贐P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的黃銅齒環(huán)模具磨損預(yù)測(cè)和壽命預(yù)測(cè)。結(jié)合數(shù)值模擬,對(duì)經(jīng)典的Archard磨損
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