文档介绍：热锻模具堆焊喷丸复合强化工艺的数值模拟和实验验证重庆大学硕士学位论文重庆大学材料科学与工程学院跹学生姓名:卢先正指导教师:周教授专业:材料加工工程学科门类:工学二欢晁脑,¨’
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摘要热锻模具在服役时承受着较大的机械载荷和热载荷,工作环境恶劣,模具易发生过度磨损、热疲劳以及塑性变形失效,因而模具寿命较低。模具的堆焊处理可以改善模具工作部位材料的力学性能,喷丸强化可以有效改善材料表面残余应力的分布,这两种强化工艺的结合可以有效地提高模具寿命。本文对直砻娑押窫覆牟牟杏嘤αΤ〗辛擞限元模拟,并将模拟得到的残余应力场引入到后续的喷丸模拟中,建立了三维个弹丸的喷丸模型,对喷丸模拟过程中的能量转换,模型中具有代表性的位置的选取进行了分析。进一步地,本文系统地分析了弹丸速度、弹丸直径、初始应力、弹丸材质和喷丸覆盖率对喷丸模型残余应力场和表面变形的影响。模拟结果表明,速度大的弹丸动能大,因而堆焊层的最大残余压应力深度民。,和残余压应力层深瓯也越大,但当喷丸速度达到痵后,二者基本保持稳定。弹丸直径或密度增大时,喷丸后的残余压应力层深瓯会明显增加,但较小直径的弹丸反而能获得较大的表面残余压应力值仃,。和最大残余压应力值仃。。。。堆焊过程中产生的残余拉应力对喷丸后的残余应力分布影响不大,但残余拉应力的存在会减小喷丸后的残余压应力层深瓯,且材料内部具有更大的残余拉应力场。增加喷丸覆盖率可以有效地增大最大残余压应力值盯。。,和残余压应力层深瓯,但由于材料表面加工硬化现象,上述参数在覆盖率≥ズ蠡颈3植槐洹M保缤韪哺锹实脑龃罂墒共牧媳砻姹湫更加均匀,且喷丸模型各部位的应力场分布也更均匀。随着弹丸速度、直径、密度以及喷丸覆盖率的增大,堆焊层的表面变形增大,因此应选择合理的喷丸参数以保证喷丸后的表面变形在合理范围内。根据数值模拟结果,对质匝辛耸导实亩押负团缤璐怼S捕试验表明,喷丸可以在一定程度上提高堆焊材料表层硬度,从而改善堆焊层的耐磨性能。摩擦磨损实验表明,干摩擦条件下,喷丸试样在高载荷下的耐磨性能改善不大;石墨润滑条件下,喷丸试样在高载荷下的耐磨性能改善明显,这是由于喷丸后材料表面形成的细小凹坑有利于对磨材料的滑动和储存润滑油。实际生产进一步证明了堆焊喷丸复合强化对于提高模具寿命和锻件质量的积极作用。本文通过数值模拟和实验验证得到的研究结果,可以为热锻模具堆焊喷丸工艺的理论研究和实际生产提供一定的理论依据和生产指导。关键词:热锻模具;堆焊;喷丸:数值模拟;残余应力重庆大学硕士学位论文中文摘要
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目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..英文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.髀邸笛椴牧虾筒馐苑椒ā侄押赣αΤ∧D狻侄押负蟮呐缤韫棠D狻重庆人学硕十学位论文引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一模具堆焊在国内外的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..喷丸强化在国内外的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一喷丸工艺数值模拟的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本文研究内容及目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...芯磕谌荨研究的可行性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..实验材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...押覆牧稀测试方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..侄押溉扔αΤ》治觥残余应力场的预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯软件介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯喷丸模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.芯磕康募耙庖濉.>⑹
笛檠橹ぜ吧橹ぁ崧奂罢雇致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.附喷丸后残余应力场的预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..∪不同喷丸参数对残余应力场和表面变形的影响⋯⋯⋯⋯⋯.小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..质匝押甘笛椤质匝押负蟮呐缤枋笛椤试样显微硬度检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.试样粗糙度检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.试样摩擦磨损性能测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.热锻堆焊模具的喷丸处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯