內(nèi)螺紋冷擠壓在線監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、內(nèi)螺紋冷擠壓成形的螺紋牙形表面完整性較好，其表面及其次表面均出現(xiàn)冷作硬化狀態(tài)，由此保證了重要結(jié)構(gòu)螺紋連接件的機(jī)械性能及其疲勞壽命，使之迄今已在航空航天、汽車制造、石油機(jī)械、農(nóng)機(jī)等重工機(jī)械行業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。內(nèi)螺紋冷擠壓成形過程中的振動信號對于擠壓絲錐磨損量和冷擠壓內(nèi)螺紋質(zhì)量的預(yù)測具有重要的研究價值，但目前振動信號的時頻特性方面的研究還很匱乏。本文針對內(nèi)螺紋冷擠壓振動信號非平穩(wěn)這一特性，提出一種基于HHT變換的分析方法；以獲得振動信

2、號的時頻特性及其能量分布規(guī)律。本文的主要研究成果如下：
　　1.針對內(nèi)螺紋冷擠壓成形過程中振動信號的典型非平穩(wěn)信號特點，提出一種基于HHT變換的方法，給出其算法的實現(xiàn)步驟。通過實例證明了該HHT變換具有良好的信號分析效果。
　　2.根據(jù)內(nèi)螺紋冷擠壓成形過程中擠壓絲錐擠入工件部位的不同及其相對位置的不斷變化，提出將內(nèi)螺紋冷擠壓成形全過程分為開機(jī)等待、擠壓、擠壓校正和校正等四階段。對四階段振動信號進(jìn)行HHT變換，結(jié)果表明：在擠壓

3、階段開始出現(xiàn)高頻振動，在擠壓校正階段其高頻振動的能量逐漸變強(qiáng)，并隨著擠壓絲錐的退出而進(jìn)入到校正階段，其高頻振動的能量開始變小；由此揭示出在內(nèi)螺紋冷擠壓成形過程中，由于擠壓絲錐與工件底孔間接觸的變化而造成的高頻摩擦的變化規(guī)律，從而為內(nèi)螺紋冷擠壓成形機(jī)理研究奠定了基礎(chǔ)。
　　3.對不同工件底孔直徑、不同機(jī)床轉(zhuǎn)速、不同潤滑液類型下的內(nèi)螺紋冷擠壓振動信號進(jìn)行了分組對比時頻分析，結(jié)果表明：內(nèi)螺紋冷擠壓成形過程中，隨著工件底孔直徑的增加，其振

4、動信號高頻成分的能量有逐漸減小的趨勢；隨著機(jī)床轉(zhuǎn)速的增加，其振動信號高頻成分的能量出現(xiàn)先減小后增大的趨勢，而在機(jī)床轉(zhuǎn)速為25r/min時高頻振動最小；潤滑液為PDMS時的高頻振動最小。
　　4.對施加了不同振動頻率、激振力以及激振力臂的各組內(nèi)螺紋低頻振動冷擠壓振動信號進(jìn)行時頻分析，結(jié)果表明：隨著激振頻率和激振力的增加，擠壓絲錐振動信號的高頻部分均會出現(xiàn)先變小后增大的趨勢；隨著激振力臂的增加，擠壓絲錐振動信號的高頻部分不斷增大。