内螺纹加工的有限元数值模拟分析

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1、题目内螺纹加工的有限元数值模拟分析学生姓名学号所在学院专业班级指导教师完成地点年月日内螺纹加工的有限元数值模拟分析[摘要]内螺纹冷挤压因其成形的螺纹精度高、表面完整性好，且保持冷挤压之后内螺纹表面及次表面的冷作硬化状态，提高了螺纹的连接强度及其抗疲劳寿命，因此在当今高速、大负载、动载条件下的航空、航天和高速列车等领域有着巨大的应用前景。内螺纹冷挤压技术经过多年试验研究己取得了一定的进展，然而其数值模拟技术方面的研究仍较医乏，还需加强内螺纹冷挤压数值模拟方面的研究.本文建立了成形过程三维几何模型，并利用刚塑性有限元软件

2、DEFORM-3D进行了内螺纹冷挤压成形过程的数值模拟，分析获得了工件底孔直径的大小，挤压速度及振动频率对螺纹成形过程的影响规律，从而为深入理解内螺纹冷挤压成形过程，同时也为内螺纹冷挤压工艺提供新的研究手段。[关键词]内螺纹冷挤压挤压丝锥挤压扭矩有限元分析FiniteElementAnalysisofinternalThreadProcessingAbstract:Processofinternalthreadformedbycoldextrusionhasagreatprospectinthethreadproce

3、ssingonaircraftlandinggear,high-speedtrainandmanyotherapplicationsworkingonhighspeedanddynamicloadconditionsbecauseofitsexcellentformingaccuracy,surfaceintegrityandtheimprovementofthreadconnectionstrengthandfatiguelife,whichmaintainthecoldhardeningstateonthethr

4、eadsurfaceaftercoldextrusion.Technologyofinternalthreadformedbycoldextrusionhasbeendevelopedafteryearsofstudy,however,itstilllacksofnumericalsimulationonitandneedstobestrengthenedurgently.Inthispaper,themathematicalmodelofextrusiontorqueduringtheformingprocessi

5、sbuild,therigidplasticfiniteelementsoftwareDEFORM-3Disusedforthenumericalsimulationontheprocessofinternalthreadformedbycoldextrusion,andstudyontheinfluencelawofInternalthreadformingprocessincludeworkpiecediameter,extrusionspeedandthefrequencybyusingnumericalsim

6、ulationand,andprovideanewresearchtoolfortheprocessofinternalthreadformedbycoldextrusion.Keywords:InternalThreadColdExtrusionFEMSimulationExtrusionTapsExtrusionTorque目录1.绪论11.1内螺纹冷挤压成型技术概述11.1.1内螺纹加工技术11.1.2内螺纹抗疲劳技术21.2内螺纹冷挤压成形的优缺点21.3国内外内螺纹冷挤压研究进展41.4本课题的研究内容42

7、.内螺纹冷挤压成形52.1内螺纹冷挤压成形机理52.2内螺纹冷挤压成形过程52.3影响内螺纹冷挤压成形的主要因素62.3.1工件底孔直径62.3.2挤压速度62.3.3冷却润滑液的选择62.4工件材料性能特点及其加工特性分析62.4.1AISI1015概述62.4.2材料特性及力学性能62.5本章小结73.金属体积成形有限元理论83.1刚粘塑性有限元法的理论基础83.2有限元软件软件介绍83.2.1Deform简介83.2.2DEFORM的功能83.2.3DEFORM软件的特点93.2.4DEFORM软件的模块结构9

8、4.内螺纹冷挤压成形过程的数值模拟104.1几何模型的建立及其导入104.2网格的划分技术174.3局部网格细分114.4模拟参数的设置124.5内螺纹冷挤压成形过程模拟134.5.1挤压成型过程模拟分析134.5.2校形时模拟分析134.5.3模拟结果144.6工件底孔直径对成形性能的影响144.6.1d=5.2mm时的成形性能144.6.2