楔橫軋層合軸成形機理與厚度分配研究.pdf

1、對于常處于高溫高壓、多場多因素耦合等極端服役環(huán)境下的軸類件，極易發(fā)生軸的疲勞、磨損、腐蝕或斷裂等失效問題。因此該類軸要求必須使用具有耐高溫、耐腐蝕或耐磨損等性能突出的高性能材料，這將導(dǎo)致其制造成本高及加工周期長。此外，軸傳遞力矩最有效部位是外沿，中心無論是傳遞轉(zhuǎn)矩還是彎矩，重量/效能比很低，屬于“死重”。在確保軸類零件的長壽命安全服役的前提下，為了實現(xiàn)減重、節(jié)材，縮短加工周期的目的，本文提出了層狀材料焊合的層合軸設(shè)計和楔橫軋層合軸的思路

2、。
　　本文以45＃鋼同種材料層合軸和42CrMo/Q235不同種材料層合軸為研究對象，使用有限元計算仿真軟件DEFORM-3D和ANSYS/LS-DYNA分別對楔橫軋同種材料層合軸和不同種材料層合軸進行仿真模擬，并對整個成形過程進行仿真分析。與單層軸進行對比，分析層合軸軋件的應(yīng)力應(yīng)變場的特點和層合軸心部質(zhì)量與覆材/基材分界面處的結(jié)合情況，為層合軸代替單層軸使用提供理論依據(jù)及使用條件。
　　層狀材料變形抗力差別較大，受楔橫軋

3、固有變形特點的影響，覆材與基材的徑向壓縮難以均勻分配。為此，需要根據(jù)不同的使用場合選擇層合軸產(chǎn)品的覆材厚度與基材半徑尺寸，以及與之對應(yīng)的生產(chǎn)模具的參數(shù)和坯料的尺寸。因此需要量化組元斷面收縮率的分配，得到覆材厚度和基材半徑的定量關(guān)系。本文采用正交方差分析法分析影響軋后厚徑比的各因素的顯著性，確定影響顯著因素；利用響應(yīng)面分析法得出顯著因素與軋后基材半徑、軋后厚徑比的定量關(guān)系。通過響應(yīng)面分析各因素對目標值的影響規(guī)律。
　　本文采用理論分