高速列车车轴楔横轧成形与轧后质量控制

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目高速列车车轴楔横轧成形与轧后质量控制作者姓名尚金龙学位类别工程硕士指导教师赵炳利副教授刘志亮副教授樊有勤高级工程师2015年05月中图分类号：TG333.2+3学校代码：10216UDC：621.7密级：公开工程硕士学位论文（应用研究型）高速列车车轴楔横轧成形与轧后质量控制硕士研究生：尚金龙导师：赵炳利副教授刘志亮副教授副导师：樊有勤高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：机械工程所属学院：机械工程学院答辩日期：2015年05月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechan

2、icalEngineeringRESEARCHONFORMINGOFHIGH-SPEEDTRAINAXLEANDQUALITYCONTROLAFTERROLLINGINCROSSWEDGEROLLINGByShangJinlongSuperviser:AssociateProfessorZhaoBingliAssociateProfessorLiuZhiliangViceSuperviser:SeniorEngineerFanYouqinYanshanUniversityMay,2015I燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士

3、学位论文《高速列车车轴楔横轧成形与轧后质量控制》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《高速列车车轴楔横轧成形与轧后质量控制》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大

4、学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要伴随着交通运输业的发展进步以及运输工具的高速化、专业化，高速列车发展得如火如荼，高速列车空心车轴属于时常更新的重要零部件，因此，从需求量上来说，高速列车的空心车轴的市场越来越大。从安全角度来说，空心车轴的质量关系到高速列

5、车和人的安全，所以对其质量要求也越来越苛刻。传统上的车轴加工方法有自由锻造、径向精锻，机加工等，但都有废料，费时等缺点，而楔横轧是一种无切削少切削的新工艺，还具有专业的大批量生产的特点，在一些轴类加工上已经广泛应用。随着技术的进步，采用楔横轧工艺轧制成形的高速列车空心车轴进行研究，具有重要的现实意义。高速列车的车轴是一种典型的回转体零件，适合采用楔横轧工艺，但因为其厚壁及空心的特征，在楔横轧工艺上研究的并不多，所以对其成形的研究具有很大必要性。本文以楔横轧工艺的基本理论为出发点，分析了空心件的旋转条件，根据所研究的空心车轴的结构参数设计了适合的楔形

6、模具，并对挡板参数进行设定。应用Solidworks三维软件进行实体建模，然后建立车轴所需要的35CrMo材料数据，考虑其他的边界条件，将三维实体导入DEFORM-3D中进行模拟仿真，得到了理想的结果。通过对结果的分析，对空心车轴成形过程中位移场、速度场、应力应变场、轧制力等进行了分析研究。由于高速空心车轴对行车安全极其重要，本文对轧制后的空心车轴的椭圆度和损伤进行了轴向及径向分布规律的探讨，并分别模拟对比了无芯棒工况和不同直径芯棒工况，分析芯棒直径对于椭圆度和轧后损伤的影响规律。对楔横轧高速列车车轴成形的研究成果，为以后楔横轧轧制高速列车空心车轴

7、这类厚壁阶梯空心零件提供一定的参考。关键词：空心车轴；楔横轧；成形分析；椭圆度；损伤分析III燕山大学工程硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentoftransportindustry,thehi-speedandprofessionalizationofvehicle,thehigh-speedtrainhasafastprogress.Thehollowaxleinhighspeedtrainisanimportantpartwhichalwaysneedsrenew,sothemarketofhighspeedtrai

8、n’hollowaxleindemandisexpanded.Andatthesametime,thehollowaxle