tlj400型连续挤压机芯轴强度分析与改进

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1、万方数据!坐!!!型鳖堑垦塑变塑堡鏖坌堑量墼垄．——●_-————————————————————————————————————_———————————●--—————--_____●_-●____-______-______●_●____-———————一。3．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯j⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364芯轴改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯j／4．1芯轴结构改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．2接触表面涂层⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384-3改进后芯轴有限元计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．414．4实验验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．434．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．46结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一47参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．50大连理工大学学位论文版权使用授权书⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～51万方数据大连理工大学专业学位硕士学位论文1绪论1．1连续挤压技术挤压法是一种塑性成形加工方法。目前广泛应用于

3、有色金属加工、钢铁材料生产、零件生产、零件成型加工等相关领域，是上述领域中重要生产方式。同时，在许多先进的复合材料制备，粉末材料加等领域，挤压法也发挥着巨大作用。特别是有色金属挤压相关领域，挤压法应用尤为广泛。在挤压技术范畴中，连续挤压技术是一项较新的新型生产方式，连续挤压方法可以用于生产有色金属线材、管材，型材等。在连续挤压基础上，发展出连续包覆等新型生产技术，用于铝包钢丝生产、电缆护套生产等场合，连续挤压技术发展前景广阔I】圳。按照挤压法的发展历程，大致可将挤压法分为两类：传统挤压法和新型挤压法。静液挤压、正向挤压、反向挤压均属于传统挤压范畴。最常见的正向挤压，原理如图1．1所示

4、，正向挤压是胚料的进给方向和产品的出料方向相同的一种挤压方式。胚料送入挤压模具以后，通过挤压杆对其施加压力，在压力的作用下，产品从模具出口挤出。传统挤压法有许多缺点，例如正向挤压工作时挤压缸与杆料之间存在不可避免的相对滑动，相对滑动会产生较大摩擦力，这种摩擦阻力会严重影响金属的流动性，致使金属流动均匀性降低，从而导致挤压制品的内部组织性能差，会影响挤压制品的内部组织性能，使得挤压制品产生内部缺陷。此外强力摩擦还会导致挤压缸温度急剧升高，过高的温度甚至会造成胚料与挤压模具粘连，不仅限制挤压速度，而且在一定程度上加快了挤压模具的磨损，因此正向挤压的挤压模具使用寿命一般较短，并且这种由于摩

5、擦力产生的热量，自身就是一种能源的浪费，致使产成本增加。传统挤压方法的最致命缺点就是生产不连续，所生产的产品有长度限制，某种程度上限制了挤压法的使用场合。此外，由于正向挤压过程不连续，中间需要进行废料分离清理，模具清理维护，杆料填充等工作，不得不中断生产，从而导致其生产效率低下。万方数据TLJ400型连续挤压机芯轴强度分析与改进挤压桓图1．1正向挤压Fig．1．1Fonvardextmsjon1972年英国原子能管理局斯普林菲尔德实验室提出了一种新型的塑性加工方法一连续挤压法，该方法被誉为有色金属加工领域的一次革命。改变了挤压领域的格局，一些传统挤压法中长期存在的难以解决问题，通过连

6、续挤压法得以完美解决。连续挤压法巧妙地利用了工具与变形金属之间的摩擦力【l_2]，通常以连续的杆料为原料，实现可连续不问断的挤压生产，生产速度快，生产效率高，节能环保。1．2连续挤压法的应用连续挤压的工艺流程如图1．2所示f1】：坯料通过挤压机前的预处理(如清洗，校直)后进入连续挤压机进行挤压，挤压后通过后处理(如喷锌)后形成最终成品。图1．2连续挤压工艺流程Fig．1．2T奄chnologicaJpT．ocessofcontinuousextrusion如今，连续挤压技术的应用已经相当广泛∽】，例如：(1)铜扁线制造技术传统铜扁线加工工艺为上引轧扁拉拔退火，这种生产工艺不仅工序多，

7、周期长，而且成本很高。不同规格产品对原料尺寸要求严格，原料通用性能差，不利于小批量产品万方数据大连理工大学专业学位硕士学位论文生产。采用连续挤压方法，可以实现一道工序产出合格的铜材产品，节能环保，流程短，目前已经广泛应用在工业生产当中。(2)铜排(铜母线)制造技术电工铜排(铜母线)作为一种大电流的导电产品，被广泛用于开关出头、高压及低压电器、大型配电设备、变压器等电气工程。传统铜母线生产主要采用轧制工艺，工艺流程长，工序多，高耗能与低利用率为轧制工艺的主要