超声振动辅助高强钢成形中的摩擦磨损机理研究

来源 :华侨大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangjian1235
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高强钢是实现汽车轻量化最常用的材料。由于高强钢强度高塑性低,常采用热冲压成形实现高强钢成形,提高成形精度,但热冲压成形生产能耗高、模具加工复杂、使用寿命低,生产成本过高。若采用冷冲压工艺实现高强钢成形,成形后回弹量大,成形精度难以控制,变形抗力较大,严重降低模具使用寿命。超声振动下材料具有体积效应和表面效应,采用超声振动辅助高强钢成形是一种较理想的工艺。本文提出研究超声振动条件下高强钢冲压成形中模具与板材间的摩擦机制及模具磨损机制。论文首先设计并搭建了超声振动条件下模具摩擦磨损实验平台;利用实验平台对超声振动下22Mn B5高强钢板材与Cr12Mo V模具钢间的摩擦磨损进行了实验研究,主要探究超声振动条件下振幅、相对滑动速度以及正压力对于板材与模具间摩擦及模具磨损的影响机制;基于Archard磨损模型,建立了超声振动条件下模具磨损的有限元数值仿真模型,采用该数值模型对超声振动条件模具磨损的影响机制进行了分析。研究结果表明,在不同的润滑条件下,对模具施加超声振动均能降低模具与坯料间的摩擦,且摩擦系数随着振幅的增大而减小,但不同润滑条件下相对滑动速度及正压力对摩擦系数的影响规律并不一致;不同润滑条件下,对模具施加超声振动均能有效改善模具表面的磨损情况,且振幅越大磨损量越小,而增大相对滑动速度及正压力则会加剧模具表面的磨损;给出了超声振动对模具磨损和坯料与模具间摩擦的影响机制。利用建立的超声振动条件下模具磨损的有限元数值仿真模型,采用该数值模型对超声振动对模具磨损进行了理论分析,探讨了超声振动频率对模具磨损的影响机制,一定范围内超声振动频率越大模具磨损量越小,但过高的超声振动频率会加剧模具磨损。论文的研究成果可为降低高强钢成形件制造成本并实现高强钢成形件绿色制造提供理论和技术支持。
其他文献
CVD单晶金刚石因具有良好的理化性质而在功率器件中得到了广泛的应用,然而单晶金刚石极高的硬度和极佳的化学稳定性使得金刚石的抛光十分困难,阻碍了金刚石在半导体领域中的应用。为了提高单晶金刚石的抛光质量和抛光效率,本文采用第一性原理筛选用于机械化学抛光CVD单晶金刚石的反应磨料,并使用实验对计算结果加以验证。最后探究反应条件对反应的影响。本文首先构建金刚石与金属氧化物反应的模型,并为仿真计算选择合适的
学位
随着先进制造业的发展,很多领域都要求直线位移测量具有较高的精度、较大的量程、良好的鲁棒性、充分的安装灵活性,具有这些需求的典型应用包括:超大尺寸晶圆的制造、航空叶片的检测、光学镜片的加工、高档数控机床的定位和校准、三坐标测量机的开发等。虽然现有的位移传感器(激光干涉仪、光栅、磁栅等)在特定的领域均具有一定的优势,但它们并不能同时满足上述的测量需求,所以本文借助视觉测量中远距离、高分辨率、模块化的特
学位
近年来,由于对电子器件进行微纳加工技术的不断进步,对微纳结构元件的加工精度要求也日益增加,目前的测量手段都还不能达到对微纳结构元件的测量要求,主要存在着以下几点不足处:(1)目前大多数方法都通过逐点或逐层测量的方法进行三维成像,因此三维测量的速度慢,特别是检测表面高度跨度大的样本时;(2)显微测量方法视场较小,无法满足工业大样本的测量要求;(3)分辨率、成像效率及测量范围无法兼顾的问题。针对现有三
学位
<正>为帮助学生体验运算算理、算法的一致性,设计以下教学案例。[1]一、理解算理与算法师:今天,我们借助几道题目,讨论一下加、减、乘、除运算的道理。任务1(加减运算):(1) 2433+15 (2) 24.33-1.5 (3)4/5+2/3任务2(乘法运算):
期刊
为了有效提升学生的数学表达能力,基于数学表达理论的视角,对比国内外在学生表达能力培养过程中的差别,并依课程标准要求,从“听”“说”“读”“写”4个方面着手进行分析,进而给出具体的提升策略:创设情境,激发表达的兴趣;合理安排,增加表达的机会;规范术语,提高表达专业性.
期刊
多孔不锈钢模具因内部具有大量贯通微孔,具有很好的透气性,可以用来解决注塑中的困气问题。本文基于代表性体积单元法(Representative Volume Element,RVE)研究微波烧结多孔不锈钢的收缩机理。首先基于烧结颈动态生长规律,确定了烧结颈生长的关键机理与临界条件,然后构建多孔不锈钢粉末堆积的RVE模型,并以此模拟研究了多孔不锈钢微波烧结过程中的变形收缩规律,最后通过实验验证模拟结果
学位
散状物料的运输设备广泛应用于火电厂、港口输送、采矿业等领域,转运系统作为带式运输设备的中转站,在物料运输环节起到了至关重要的作用。然而转运系统设计的不合理伴随着磨损、堵料、皮带跑偏、扬尘等问题的出现。由于物料转运装备体型庞大,搭建困难,且试验成本高昂费时费力。采用数字化设计方法——计算机数值模拟技术,可解决这一类型问题。本文以干煤料作为实验对象,通过试验测定了物料的密度、静摩擦系数,建立了不规则的
学位
低值可回收废弃物资源化利用的难点在于回收成本高、利润低,而人工分拣效率较低;传统机械分选纯度较低,同时设备的采购和维护成本较高。基于此背景,本文提出了基于深度学习的低值可回收废弃物智能识别及分选方法,并实现了目标物料的高效分选。本文主要研究工作包括:(1)搭建了基于同轴光源和线阵相机的图像在线采集平台,可以实时采集高质量的目标图像。(2)根据工作负载和运动行程等关键参数选择了机器人的型号,并设计了
学位
单晶铜的(111)晶面与单晶石墨烯的超高适配度使其成为生长单晶石墨烯的理想表面。但其加工过程中产生的亚表层缺陷是严重限制单晶石墨烯制备质量及效率的重要因素,为此有效降低超精密切削单晶铜过程中亚表层缺陷的产生及分布已成为单晶石墨烯薄膜产业亟需解决的关键问题。本文利用分子动力学仿真的方法展开对超精密切削单晶铜过程中亚表层缺陷的研究。在建立超精密切削单晶铜(111)的分子动力学仿真模型基础上,不仅研究了
学位
电动工程机械完全由电能驱动,其主要动力部件均已实现电控化并采用现场总线技术,信息化、智能化程度很高,更容易实现远程控制、自主作业等智能化控制。电动工程机械在矿区、工程建设、抢险救灾等危险施工环境中作业时,操作人员的安全性得不到有效保障。将远程遥控技术、人机交互技术与电动挖掘机相结合,是一种有效的解决方案,可有效降低操作人员的劳动强度,保障其人身安全。5G拥有低时延、高可靠、大并发的特点,完全满足现
学位