本文關(guān)鍵詞：6S60MC-C大型船用曲拐擠壓成形工藝研究

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【摘要】：大型船用曲軸是大型船舶發(fā)動機(jī)的重要組成部分，而曲拐是大型組合式曲軸的關(guān)鍵零件，其工況復(fù)雜，為船舶的平穩(wěn)、安全行駛提供重要的保障。隨著我國對大型船舶的需求量日益增加，再加之大型船用曲拐價格昂貴，因此提高曲拐的成形質(zhì)量和材料利用率能大大提升國產(chǎn)曲軸的競爭力，同時產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 以提高曲拐成形質(zhì)量，減小機(jī)械加工余量為目的，本文提出了一種6S60MC-C大型船用曲拐的擠壓成形方案，并設(shè)計了相應(yīng)的擠壓工裝，采用數(shù)值模擬和實驗相結(jié)合的方法對這種擠壓成形工藝進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。 本文利用DEFORM-3D有限元模擬軟件，根據(jù)剛塑性理論，，對6S60MC-C大型船用曲拐的擠壓成形工藝過程進(jìn)行了熱力耦合數(shù)值模擬。分析了成形力、金屬流動、溫度場及等效應(yīng)變在擠壓過程中的變化規(guī)律。 本文討論了曲拐成形后端部的主要缺陷及成因，并與成形力一同考慮確立了曲拐成形質(zhì)量評價指標(biāo)。采用單因素輪換的方法，分析了坯料初始溫度、摩擦系數(shù)、上模具下壓速度等工藝參數(shù)以及模具形狀參數(shù)對成形質(zhì)量的影響規(guī)律。在盡量減小曲臂端部缺陷和成形力的前提下，確定了曲拐擠壓成形的最優(yōu)工藝參數(shù)和模具參數(shù)范圍。 以上述的研究工作為基礎(chǔ)，采用尺寸比例為1：10的鉛試件和擠壓工裝對6S60MC-C大型船用曲拐擠壓成形工藝進(jìn)行了實驗研究。將實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對比分析，結(jié)果顯示實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果吻合程度良好，證明了數(shù)值模擬結(jié)果的正確性以及所設(shè)計的曲拐擠壓工藝和工裝的合理性。這為大型船用曲拐的實際生產(chǎn)和制造提供了重要的參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.12;TG376

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本文編號：1168415