黃銅齒環(huán)精密鍛造成形及模具磨損研究.pdf

1、錳黃銅(HMn34-2-2-1)具有較好耐磨性和較高的機械強度，被廣泛的應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，鍛件容易出現應力集中和材料損傷嚴重，且材料利用率不高等問題，因此，論文采用物理實驗、有限元模擬和熱鍛成形工藝及模具磨損基礎理論等，對銅質類齒環(huán)鍛件的成形工藝和模具壽命等進行了研究。論文的主要工作如下：
　?、馘i黃銅材料(HMn34-2-2-1)材料的熱變形行為研究。利用日本生

2、產的“熱間鍛造再現實驗裝置THERMECMASTOR-Z”熱模擬試驗機對該材料進行熱壓縮實驗，獲得了應力-應變曲線。通過分析該黃銅熱變形流變行為，建立了其流變應力本構關系，同時，為其成形性能分析和數值模擬奠定了理論基礎。
　?、邳S銅齒環(huán)精鍛模具設計?？紤]溫度引起的線性膨脹和彈性變形效應，設計了該齒環(huán)的熱鍛成形模具，確保了產品的成形精度。
　?、刍谔锟诶碚摰狞S銅齒環(huán)精鍛參數優(yōu)化。以飛邊厚度作為衡量指標優(yōu)化了坯料尺寸，提高了材

3、料利用率。以等效應力、材料損傷和載荷為目標的多目標參數優(yōu)化模型對工藝參數進行優(yōu)化。針對模擬時出現的應力集中，材料損傷嚴重等問題，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，基于田口理論進行了參數的優(yōu)化，得到了最優(yōu)的成形參數：坯料初始溫度650℃，壓下速率200mm/s，摩擦因子0.45。
　　④基于BP神經網絡的黃銅齒環(huán)模具磨損預測和壽命預測。結合數值模擬，對經典的Archard磨損