基于固—液潤滑的金屬拉深件成形裂紋狀態(tài)研究.pdf

1、本論文以提高拉深件成形質量為目標,選取金屬畚斗制件為研究對象,采用聲發(fā)射技術對拉深成形中裂紋進行識別,展開了聚四氟乙烯和石墨固體潤滑涂層與液體石蠟復合潤滑下的拉深成形狀態(tài)研究。通過對固-液潤滑基本原理分析,結合數(shù)值模擬并經(jīng)過實驗,得出固-液復合潤滑時能取得最佳潤滑效果,克服了早期裂紋的產(chǎn)生,從而達到理想的成形質量。其主要內(nèi)容和結果表現(xiàn)在以下幾個方面:
　　 首先,基于板料塑性成形過程中的滑動摩擦理論,詳細探討了拉深成形時的應力分

2、布情況,并對拉深成形中的摩擦特點展開了分析,建立了模具表面不同區(qū)域中的摩擦模型。同時還分析了固體潤滑和液體潤滑的主要類型及優(yōu)缺點,為固-液潤滑材料的選擇提供了理論基礎。
　　 其次,由于拉深成形過程裂紋產(chǎn)生時聲發(fā)射信號的非線性、非平穩(wěn)特點,確定了采用局域波法提取拉深件裂紋聲發(fā)射信號的方案,借助MATLAB軟件將原始聲發(fā)射信號進行局域波分解,得到自適應的本征模函數(shù)分量,再提取各IMF的能量值組成聲發(fā)射特征參數(shù)。
　　 再次

3、,為了研究摩擦系數(shù)對畚斗拉深成形裂紋狀態(tài)的影響,基于DYNAFORM有限元分析軟件建立了三維有限元模型,對曲面制件畚斗的拉深過程進行數(shù)值模擬,研究了摩擦系數(shù)對畚斗拉深成形裂紋狀態(tài)的影響。同時在對聚四氟乙烯、石墨、錫青銅材料性質和制備工藝分析的基礎上,選用高壓噴涂的方式噴涂在待拉深板料的表面,制得含有固體潤滑涂層的板料。
　　 最后,為了考察固-液復合潤滑對拉深成形時裂紋狀態(tài)的影響,對畚斗拉深件進行了實驗研究。同時采集不同潤滑組下

4、板料拉深過程中的聲發(fā)射信號,對采集到的信號進行局域波分解生成特征值,并計算出無裂紋及明顯裂紋兩種狀態(tài)下的馬氏距離作為標準值,通過對其他組的馬氏距離與標準值進行比較,判斷出制件處于的狀態(tài),實現(xiàn)拉深件裂紋狀態(tài)的識別。
　　 研究結果表明:摩擦系數(shù)對拉深過程的裂紋產(chǎn)生影響較大,畚斗在固-液復合潤滑下成形質量比單一的固體潤滑或液體潤滑下的成形質量要好,尤其當聚四氟乙烯與石墨含量之比為2.5:1時,能夠起到最佳的潤滑效果,從而克服了早期裂