楔橫軋層合軸成形機理與厚度分配研究.pdf

1、對于常處于高溫高壓、多場多因素耦合等極端服役環(huán)境下的軸類件，極易發(fā)生軸的疲勞、磨損、腐蝕或斷裂等失效問題。因此該類軸要求必須使用具有耐高溫、耐腐蝕或耐磨損等性能突出的高性能材料，這將導致其制造成本高及加工周期長。此外，軸傳遞力矩最有效部位是外沿，中心無論是傳遞轉矩還是彎矩，重量/效能比很低，屬于“死重”。在確保軸類零件的長壽命安全服役的前提下，為了實現減重、節(jié)材，縮短加工周期的目的，本文提出了層狀材料焊合的層合軸設計和楔橫軋層合軸的思路

2、。
　　本文以45＃鋼同種材料層合軸和42CrMo/Q235不同種材料層合軸為研究對象，使用有限元計算仿真軟件DEFORM-3D和ANSYS/LS-DYNA分別對楔橫軋同種材料層合軸和不同種材料層合軸進行仿真模擬，并對整個成形過程進行仿真分析。與單層軸進行對比，分析層合軸軋件的應力應變場的特點和層合軸心部質量與覆材/基材分界面處的結合情況，為層合軸代替單層軸使用提供理論依據及使用條件。
　　層狀材料變形抗力差別較大，受楔橫軋

3、固有變形特點的影響，覆材與基材的徑向壓縮難以均勻分配。為此，需要根據不同的使用場合選擇層合軸產品的覆材厚度與基材半徑尺寸，以及與之對應的生產模具的參數和坯料的尺寸。因此需要量化組元斷面收縮率的分配，得到覆材厚度和基材半徑的定量關系。本文采用正交方差分析法分析影響軋后厚徑比的各因素的顯著性，確定影響顯著因素；利用響應面分析法得出顯著因素與軋后基材半徑、軋后厚徑比的定量關系。通過響應面分析各因素對目標值的影響規(guī)律。
　　本文采用理論分