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《h鋼分流模擠壓受力分析及其疲勞失效研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、H13鋼分流模擠壓受力分析及其疲勞失效研究工737329密級分類號UDC編號午南大學(xué)CENTRALSOUTHUNIVERSITY碩士學(xué)位論文H1論文題目3鋼分流模擠壓受力分析及其疲勞失效研究學(xué)科、專業(yè)材料加工工程研究生姓名馮迪導(dǎo)專i÷:‘:?√r四刪四四PllUlY17209巖6‘原創(chuàng)性聲明本人聲明,所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工
2、作的同志對本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。≯弓邊作者簽名:日期:盍型生鏗月座日關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)說明本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文,允許學(xué)位論文被查閱和借閱;學(xué)??梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文;學(xué)??筛鶕?jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文。躬也作者簽名:導(dǎo)師簽名日期:恥年上月4日,的疲勞失效形式;圍繞分流焊合擠壓過程中金屬的流動(dòng)及擠壓力變化規(guī)律、H13鋼本構(gòu)方程、熱機(jī)械循環(huán)應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度、擠壓力計(jì)算模型的修正、疲勞壽命預(yù)測等方
3、面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,獲得如下主要結(jié)論:1.H13鋼分流擠壓模的疲勞失效疲勞失效是H13鋼分流擠壓模最常見的早期失效形式,主要表現(xiàn)為分流橋與模芯結(jié)合處的疲勞斷裂。應(yīng)力集中引起的局部拉應(yīng)力水平超出工作條件下H13鋼的疲勞強(qiáng)度是分流模疲勞失效率的最主要原因。2.分流焊合擠壓過程中金屬的流動(dòng)及擠壓力變化規(guī)律應(yīng)用三維有限元法對一種6063鋁合金方管的分流焊合擠壓過程進(jìn)行了詳細(xì)分析,獲得了擠壓過程中金屬的流動(dòng)和擠壓力變化規(guī)律,結(jié)果表明:在焊合高度方向上,固態(tài)焊合最先發(fā)生在兩股金屬中部,上部金屬最后焊合。對于分流焊合擠壓,整個(gè)成形過程可分為
4、鐓粗、分流、分流孔剩余間隙填充、固態(tài)焊合和穩(wěn)態(tài)擠壓五個(gè)階段;擠壓力在分流階段剛開始時(shí)增幅較大,然后趨于穩(wěn)定;在坯料擠出分流孔又尚未與焊合室接觸時(shí),擠壓力因?yàn)槟Σ撩娣e的減小而降低;峰值擠壓力出現(xiàn)在金屬擠出??椎乃矔r(shí),隨后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)擠壓階段。3.H13熱作模具鋼的本構(gòu)方程速率下的熱壓縮變形行為進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:彈性模量隨溫度的升高呈總體下降趨勢,在150℃.350。C有小幅波動(dòng);流變應(yīng)力隨變形溫度的升高而降低,隨應(yīng)變速率的提高而增大。結(jié)合廣義Hooke定理鋼的熱變形行為的彈.塑性本構(gòu)方程。4.熱機(jī)械循環(huán)應(yīng)力下的疲勞強(qiáng)度利用Ins
5、tron8032電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī),采用單點(diǎn)測試法,依次選取O.7%、0.65%、O.6%、O.50b、0.45%五個(gè)應(yīng)力加載水平,在加載頻率為20Hz、應(yīng)力比為0.001的條件下,首次測得500℃時(shí)H13鋼的中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要疲勞強(qiáng)度為508MPa。5.?dāng)D壓力計(jì)算模型的修正將“二次擠壓’’的概念具體化,即將一次完整的分流焊合擠壓過程分割成“第一次多孔平模棒材擠壓"以及“第二次平模型材擠壓";建立了型材復(fù)雜程度表征的新方法―一‘復(fù)雜因子";在以上新思路基礎(chǔ)上,結(jié)合經(jīng)驗(yàn)系數(shù)公式,修正了擠壓力計(jì)算模型。,6.高溫低周疲勞壽命
6、預(yù)測應(yīng)用Manson通用斜率公式,建立了H13鋼的應(yīng)變.高溫低周疲勞壽命關(guān)系;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合有限元法提出了一種預(yù)測分流擠壓模具壽命的方法,并從擠壓速度和模橋根部圓角半徑兩個(gè)方面分析了其對模具低周疲勞壽命的影響規(guī)律,結(jié)果表明:疲勞壽命隨著擠壓速度的增加而減小,隨著模橋根部圓角半徑的增大而增大。其中,圓角半徑因顯著影響模橋根部的應(yīng)力集中程度而成為決定模具疲勞壽命的關(guān)鍵參數(shù)。關(guān)鍵詞:H13鋼,分流擠壓模,疲勞失效,應(yīng)力集中,.復(fù)雜因子,擠壓力,疲勞預(yù)測Ⅱ中南大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTInthiselementmethodan
7、ddissertation,finitewereuesdexperimentswiththetoreducefailurerateofH13steeldie.purposefatigueportholeofthemodelwasachieved.ThemaincontentaroundsAnalysisfatiguethemetalflowruleandextrusionevolutionlawthepressureduringextrusionconstitutiveofH13steel、thethermalprocess、
8、theequationmechanicalunderstress、thecalibrationoffatigueintensitycyclicextrusionforcecalculationmodelandthelifewerefatiguepredictionorches