收藏本站
《武汉理工大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

热锻模缓解热应力的机理与方法

龚明亮  
【摘要】: 热锻模在服役过程中工况恶劣,其寿命普遍很低,从而直接影响了锻件的成本和生产单位的经济效益。热模锻在模锻行业占有主导地位,我国热锻模平均寿命与国际先进水平有较大差距。因此,如何提高模具的使用寿命,降低锻件成本是热加工行业中亟待解决的问题。 热锻模同时承受周期性的热负荷与机械载荷,分别产生相应的热应力与机械应力。热应力是造成热锻模损伤失效的主要原因。因此,研究热锻模缓解热应力的机理和方法,为长寿命热锻模的材料设计及制备工艺提供热力学依据具有重要社会经济意义。 本文理论研究了热锻模的温度分布与热传递特性;热锻模型腔表面的峰值温度;模具表面层与近表面层间的温度差峰值;推导出了热锻模峰值热应力的理论表达及参数表达;根据公式中的影响参数,分析了缓解热应力的机理,提出了缓解热锻模热应力的方法并应用有限元分析软件DEFORM-2D进行了验证;为制造长寿命热锻模初步提出了理论指导与制造方法。 本文提出的缓解热锻模的热应力四个方法如下:减小模具型腔危险点表面层与近表面层间的温度差值;选用更好的热锻模具材料;开发使用功能性新材料;改善工艺参数。 在介绍了目前双金属热锻模的研究基础上,提出了梯度功能热锻模与多金属热锻模的概念,介绍了在生产实践中更容易实现的多金属热锻模及其结构与制造方法。并在热锻模选材、材料(组份)设计、热锻模结构设计、制造方法上提出了新的思路。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG315.2

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张瑜;铝合金热锻模具结构中的应力应变演变过程分析[D];上海交通大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柳建韬,阮雪榆,汪黎,刘以宽,谭振华,陆文渊;高速热模锻模具热疲劳裂纹萌生期预测[J];锻压技术;1997年05期
2 赵一平;提高热模锻生产中的模具使用寿命[J];锻压技术;2000年06期
3 王华昌;开式模锻终锻型槽充满难度系数[J];锻压技术;1996年01期
4 郭志仁;;热锻模的寿命[J];锻压机械;1986年01期
5 黄永军,张海鸥,王桂兰,熊新红;金属模具的等离子熔积直接成形及精整加工[J];航空制造技术;2004年08期
6 陈再良,金康,刘淑英,丛培武,韩金芳;机械工程用功能梯度材料涂层制备技术及其应用[J];金属热处理;2002年03期
7 张金;发展我国锻造设备迫在眉睫[J];机电新产品导报;2003年07期
8 唐六丁,石玉环,孟瑾,杨茹萍;表面小裂纹热锻模的疲劳寿命分析[J];河南科技大学学报(自然科学版);2005年05期
9 杨兵;堆焊低碳马氏体时效硬化合金制造双金属锻模的工艺研究[J];模具工业;2003年10期
10 王华昌,龙满林;锻模综合应力有限元仿真分析[J];模具工业;2004年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 胡金焕;热锻模温度场、应变场的仿真及理想热锻模材料结构的研究[D];武汉理工大学;2004年
2 杨慧;热锻模综合应力与其材料的物理性能参数之间对应关系的有限元分析[D];武汉理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭阿明;王力忠;田秋月;;疲劳裂纹钻孔止裂技术研究[J];四川建筑科学研究;2008年04期
2 吴一平;施占华;李熙章;肖钟义;;热磨损表面温度的分析与测量[J];安徽工学院学报;1988年02期
3 冯忆艰,桂长林,孙军;功能梯度材料及其在内燃机燃烧室中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
4 王冬生;陈东高;谭兵;宋建民;冯杰才;;超声冲击对7A05铝合金焊接接头性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2009年05期
5 李煜华;对《热传导》中难点概念理解分析的探讨[J];北京建筑工程学院学报;1999年Z1期
6 潘成刚;王华昌;王洪福;周家林;;热锻模表面激光熔覆Ni60-Cr_3C_2金属陶瓷的热物性参数研究[J];中国表面工程;2010年04期
7 林文松;功能梯度材料涂层制备技术的研究进展[J];表面技术;2004年04期
8 孙宝平;段卓平;皮爱国;欧卓成;黄风雷;;弹体侵彻过程中装药温升的近似分析[J];爆炸与冲击;2012年03期
9 王建华,敬大德,曹少飞;基于双悬臂梁结构的应变测量传感器研究[J];传感技术学报;2005年03期
10 王建华,胡大琳,郝宪武,李玉刚;混凝土构件平面多向应变测量传感器的设计[J];传感器技术;2005年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 屈伸;张哲峰;田继丰;;40Cr钢加载油缸上耳环断裂原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
2 曹智顺;姚建尧;王建军;;基于概率特性的航空发动机转动部件高周疲劳寿命评估技术[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
3 黄学伟;蔡力勋;梁波;;TA17钛合金常温低周疲劳与缺口试样的寿命预测模型[A];2008全国MTS断裂测试研讨会论文集[C];2008年
4 卢果;宋仁国;许素珍;;H13钢表面等离子喷涂Al_2O_3、Al_2O_3/TiO_2陶瓷涂层的显微组织及高温耐磨性能研究[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(二)[C];2008年
5 潘正海;牛莉莎;宋结明;;POLO后灯热板焊接过程的数值模拟[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2004年
6 尹越;郭阿明;储乃东;;疲劳裂纹钻孔止裂及相关技术研究[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
7 李磊;黄鹏;;工位空调系统研究现状及应用前景[A];第二届中国西部绿色低碳节能减排及可再生能源技术研讨会论文集[C];2010年
8 邓艳林;;锻模的失效分析及预防措施[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
9 郭领军;潘小娟;李贺军;李克智;;国内外C/C复合材料疲劳性能的研究进展[A];第22届炭—石墨材料学术会论文集[C];2010年
10 邓春明;周克崧;刘敏;;HVAF WC涂层对超高强钢疲劳断裂性能的影响[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘成刚;多金属热锻模热应力缓解机理及方法研究[D];武汉理工大学;2010年
2 张志奋;浆膜动态性能研究及其在蒙脱土掺杂浆料改性效果评价中的应用[D];东华大学;2010年
3 张红霞;AZ31B镁合金及其TIG焊焊接接头疲劳断裂行为及评定研究[D];太原理工大学;2010年
4 吕伟;轧制态TC1和TC2钛合金板材的力学性能及变形与断裂机理的研究[D];沈阳工业大学;2010年
5 段红燕;不同载荷下缺口参数对轴类零件低周疲劳寿命的影响[D];兰州理工大学;2009年
6 薛连旭;基于疲劳特性的环氧沥青混合料设计研究[D];华南理工大学;2011年
7 伍曾;能量法在车辆—轨道系统垂向振动分析中的应用[D];西南交通大学;2011年
8 贾文昂;2D阀控制电液激振器及在疲劳试验系统中的应用研究[D];浙江工业大学;2010年
9 任云鹏;大型锻造操作机系统动态特性分析及其若干设计问题的研究[D];东北大学;2009年
10 武艳军;AZ31镁合金疲劳行为研究[D];南京理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李新蕾;金属磁记忆检测机理的试验研究与有限元仿真[D];南昌航空大学;2010年
2 王雪冰;连续挤压模套耐用度的研究[D];合肥工业大学;2010年
3 翁国冲;拉伸疲劳试验机及测量热耗散的疲劳试验系统的研究与开发[D];浙江大学;2011年
4 吴延昭;热模锻模具型腔近表层的热力载荷[D];武汉理工大学;2010年
5 查海波;基于深度敏感压痕技术研究镍基超合金疲劳细观力学性能[D];浙江大学;2010年
6 裘鹏;基于时域仿真的汽轮机轴系疲劳寿命研究[D];浙江大学;2011年
7 葛敬鲁;钛合金电子束焊接接头的性能研究[D];沈阳大学;2011年
8 李娟;镁/铝合金焊接接头疲劳评定的热点应力法研究[D];太原理工大学;2011年
9 高原;新型高Cr热作模具钢表面软氮化处理对热疲劳和高温磨损的影响[D];吉林大学;2011年
10 黄旌;基于模型元法的开式模锻变形力求解与工艺参数优化[D];武汉理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵一平;提高热模锻生产中的模具使用寿命[J];锻压技术;2000年06期
2 王俊;潘清菊;盛志刚;王华昌;;热锻模物理性能参数及其变化对温度应力的影响探讨[J];锻压装备与制造技术;2006年05期
3 刘占虹;闫牧夫;;等离子体稀土渗氮化合物层中ε相电子结构计算[J];材料热处理学报;2007年02期
4 王华昌,龙满林;锻模综合应力有限元仿真分析[J];模具工业;2004年03期
5 卫原平,彭颗红,阮雪榆;金属塑性成形过程的计算机模拟系统[J];上海交通大学学报;1996年03期
6 陈莉 ,宋宝韫 ,运新兵;铜扁线挤压模腔内材料成形的数值模拟[J];塑性工程学报;2003年06期
7 赵颖;宋宝韫;运新兵;刘元文;;平行流铝管连续挤压金属流动的数值模拟研究[J];塑性工程学报;2007年02期
8 李付国,娄路亮,耿健;锻模热负荷参数的工程计算方法[J];西北工业大学学报;2001年03期
9 方增松,靖雪晶;锻造比对模具钢性能的影响[J];冶金丛刊;2001年03期
10 薛永栋;韩静涛;;基于DEFORM的金属压力加工数值模拟[J];冶金设备;2007年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨慧;热锻模综合应力与其材料的物理性能参数之间对应关系的有限元分析[D];武汉理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 曾犇;朱松鹤;张恒华;;船板钢轧制过程有限元模拟[J];热加工工艺;2011年11期
2 张克辉;樊丁;张建斌;;409L不锈钢热轧过程模拟[J];热加工工艺;2012年19期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴延昭;热模锻模具型腔近表层的热力载荷[D];武汉理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王永康,程祥宇,李炳生;新型梯度功能材料合成技术与应用[J];兵器材料科学与工程;1992年08期
2 王永康,王伟民,顾晓红,程祥宇,李炳生,夏立芳,雷延权;耐烧蚀梯度涂层材料的研究[J];兵器材料科学与工程;1994年04期
3 王仁智,姚枚,邹培革;金属疲劳过程中的细观效应及其试验验证[J];中国表面工程;1998年01期
4 高家诚,张亚平,盛世雄,谢龙淮,王学军;倾斜陶瓷耐热涂层的研究[J];材料研究学报;1994年02期
5 谢冰;曹起骧;叶绍英;钟杰;杨正汉;孙唯林;;宽砧强压锻造效果的常温模拟实验研究[J];大型铸锻件;1987年02期
6 孙捷先;方芳;范涛;;轴类大锻件心部压实锻造法的模拟实验与有限元分析[J];大型铸锻件;1987年02期
7 刘以宽;顾晓文;陈文觉;刘希安;;齿轮热锻模的失效分析[J];锻压技术;1991年03期
8 王华昌;开式模锻型腔充满阶段和锻靠阶段的变形力[J];锻压技术;1994年01期
9 杨冰峰;;浅析提高锻模寿命的途径[J];锻压机械;1984年05期
10 郭志仁;;热锻模的寿命[J];锻压机械;1986年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡煜炜;热锻模淬油时间的计算[J];金属热处理;1994年04期
2 邱小兰;热锻模开裂的原因及改进[J];广东建材;2003年09期
3 罗宏 ,胡朝阳;5CrNiMo钢热锻模热处理新工艺[J];模具制造;2003年07期
4 王荣滇,海燕;连杆热锻模失效分析及对策[J];压缩机技术;1993年06期
5 乔玉安;伞齿轮热锻模断裂分析与防止措施[J];山东机械;1994年02期
6 喻兴娟;热锻模的失效形式及预防措施[J];机械工艺师;1998年06期
7 ;第14篇 3Cr2W8V热锻模热处理工艺探讨[J];现代零部件;2008年05期
8 欧雪梅;局部渗硼加保护涂料使热锻模延寿[J];矿山机械;1998年03期
9 ;陶瓷型精铸热锻模[J];模具工业;1976年04期
10 徐伯华;;热锻模三元共渗 寿命明显提高[J];机械工人.热加工;1981年05期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 闵永安;吴晓春;;连杆热锻模再制造技术研究[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(一)[C];2008年
2 罗庶;周世昌;;热锻模材料在一汽的应用[A];1999中国钢铁年会论文集(下)[C];1999年
3 郑文杰;;非晶态刷镀层[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
4 李克昭;;学术论文撰稿六忌[A];学报编辑文集[C];1991年
5 孙保良;冯正辉;江震;朱雅年;魏馥铭;黄峥;;提高热作模具寿命的几项措施[A];1999中国钢铁年会论文集(下)[C];1999年
6 ;薄壁陶瓷型精铸热作模具[A];广东省材料研究学会部分单位会员成果汇编[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 刘建华 马党参 陈再枝 陈鹰;铌在模具钢中的应用[N];世界金属导报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 潘成刚;多金属热锻模热应力缓解机理及方法研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐俊杰;热锻模模膛表层材料温度分布的模拟研究[D];武汉理工大学;2010年
2 肖瀚;热锻模模膛表面层温度梯度的仿真分析及影响因素的研究[D];武汉理工大学;2010年
3 胡金焕;热锻模温度场、应变场的仿真及理想热锻模材料结构的研究[D];武汉理工大学;2004年
4 吴延昭;热模锻模具型腔近表层的热力载荷[D];武汉理工大学;2010年
5 汪潇;热锻模模膛耐热层的材料构成工艺实验研究[D];武汉理工大学;2010年
6 汪学阳;热锻成形若干关键技术及多层金属模具[D];武汉理工大学;2008年
7 张瑜;铝合金热锻模具结构中的应力应变演变过程分析[D];上海交通大学;2008年
8 付劲松;轿车前轮毂闭式热锻模温度场、应力场仿真分析[D];武汉理工大学;2008年
9 王其松;热锻模温度波动区材料的设计与制备[D];武汉理工大学;2009年
10 张中圣;不同材料热锻模温度场、应力场的模拟及分析[D];武汉理工大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026