Cu/Al复合板渐进成形过程力测控系统设计及成形质量控制开题报告

 2022-01-11 09:01

全文总字数:4445字

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着科技的进步和国民经济的发展,各行业对材料综合性能的要求越来越高,单一性能的材料难以满足特定需求,复合材料的研制开发和利用成为世界各国关注的焦点,成为衡量国家科技进步和国民经济实力的重要组成部分。同时,伴随着能源危机和环保问题的日益严重,我国大力推行低碳环保型产品,对材料的节能减排提出更高的要求,轻量化和高性能材料成为新材料的发展趋势,双金属层状复合材料的制备和应用己成为当今热门的研究课题之一,它依靠各组元金属的物理、化学、力学性能的差异,根据实际需求,采用特定的复合技术使其组合成为新型材料,极大地发挥了各组元材料的特性,弥补和克服了单种材料的性能缺陷.现如今,层状金属复合材料已被广泛应用于机械、电子、能源、生物工程、航天以及海洋工程等领域,其生产和研发也越来越受到世界各国的重视。金属层状复合材料以其灵活多样的特点可以满足多场合的特殊应用需求,并且极大的提高了经济效益,对我国化解产能过剩起到了重要作用钢-铝、不锈钢-碳钢复合材料,在碳钢表面复合铝和不锈钢作为结构件,不仅具有耐腐蚀性而且还保证了钢的高强度。

国内外现状:Durante等人在不同主轴转速及转动方向下成形了A A 7075-T 0板材,他们发现表面质量主要取决于工具头是否转动,转动速度及转动方向的影响不大。Zhang等人比较全面地研究了主轴转速对零件表面质量的影响:在水平方向上,表面粗糙度随着转速的增加先增大后减小;在竖直方向上,表面粗糙度随着转速的增加一直减小:同时转速的改变对非加工面的表面质量没有明显影响。通常,轴向进给量的增加会明显恶化零件的表面质量,而随着成形角的增加表面质量能够得到一定程度的改善.卢仁伟等人对0Crl8Ni 9不锈钢板料表面进行了不同的化学处理,结果表明经过草化处理的板材渐进成形后的表面形貌更好。这是因为板材表面生成了草酸盐润滑载体.沈长艳等人在不同润滑条件及表面处理方法卜渐进成形了TA1板料,结果发现使用质量比4:1的工硫化钳与凡十林混合物作为润滑剂,同时在板料表面用微抓氧化工艺覆盖乳化膜能够有效改善零件表面质量

2. 研究的基本内容与方案

内容目标:(1)铜铝复合板渐进成形零件的质量研究,利用板料数控渐进成形技术,在不同工艺参数下,成形典型的铜铝复合板零件.研究工艺参数对板料的渐进成形性能、渐进成形零件的表面质量、壁厚分布和异种金属界面特征等的影响.(2)建立有效的铜铝复合板渐进成形有限元模型,根据铜铝复合板的材料特性和板料数控渐进成形过程.建立模型, 并通过实验验证模型的有效性.(3)铜铝复合板渐进成形过程中成形力的研究,通过数值计算和实验测量相结合的方法研究了铜铝复合板在单道次渐进成形和多道次渐进成形过程中成形力的变化.

技术方案:通过实验研究了铜铝复合板渐进成形零件在不同工艺参数下成形性、表面质量、壁厚分布和异种金属界面的变化:建立了符合铜铝复合板材料特性和板料数控渐进成形过程的有限元模型,并通过实验验证了模型的有效性;研究了不同工艺参数下铜铝复合板单道次渐进成形过程中成形力的变化:研究了不同道次设计下,铜铝复合板多道次渐进成形过程中成形力的变化。

3. 研究计划与安排

3月1号前 完成课题的选定及修改

3月2号到3月25号 完成开题报告及外文翻译

3月26号到5月25号 根据实验完成论文并在期间完成3次阶段性成果报告

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 董伊康, 双金属复合带材固—液铸轧成形数值模拟及复合机理实验研究[d].燕山大学,2016 :1-25

[2] 徐高磊, 张迎晖, 林木法, 等.铜铝复合材料的研究与应用[j] .有色金属加工, 2008, 37(4) :6-8.xu gao-lei, zhang ying-hui, lin mu-fa, etal.overview of research and applications of copper/aluminum clad materials[j] .nonferrous metals processing, 2008, 37(4) :6-8.

[3] 彭大署.英国conform连续挤压技术近期的发展[j] .轻合金加工技术, 1990(1) :33-39.peng da-shu.the development of conform technique in british[j] .light alloy fabrication technology.1990(1) :33-39.

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