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專業工程論文范文十篇

論文編號:lw201810162135369172 所屬欄目:工程碩士論文 發布日期:2018年10月20日 論文作者:www.51lunwen.com
本文是一篇工程論文,工程碩士(全日制)側重于學術理論與實踐;工學碩士側重于學術理論與應用;工程碩士(非全日制)側重于學術實踐。工程碩士(全日制)與工學碩士屬于統一教育體系,只是類型不同,而工程碩士(非全日制)屬于不同教育體系。(以上內容來自百度百科)今天為大家推薦一篇工程論文,供大家參考。


專業工程論文范文篇一



1  緒論


1.1 引言
重型汽車作為汽車工業的重要分支,同樣具備上述特點,其主要從事公路貨運,屬于耐用消費品,并且同時具有生產資料的屬性,廣泛應用于國民經濟和國防建設的各個領域,重型汽車在整個汽車行業中的地位和作用不可替代[ 4]。 隨著國家改革開放的深入,我國重型汽車行業憑借產品運輸效率高、經濟效益好等優勢獲得了較快的增長[5]。近年來,隨著整個行業的發展,我國實施限制車輛超載,加之隨后實施的車輛改為征收燃油稅,進一步促進了我國重型車輛向著載重重型化、車輛輕量化的高端市場方向發展[6]。 重型汽車是高技術含量的生產工具,每年都需要投入大量資金進行新產品及零部件的開發。世界上大的重型汽車企業都具有更新技術儲備的能力,每隔幾年都會推出換代產品,在發動機、底盤、駕駛室、傳動系統、懸架系統等方面全部改進[7]。我國的重型汽車行業尚缺少整車開發能力,只能在局部小修小補;自主開發能力滯后,主要以引進國外技術或產品為主。在懸架系統方面,我國雖然從上世紀 50 年代已經開始了對空氣懸架的研究工作,但受限于設計及制造等種種復雜因素的影響,一直未能擁有較為成熟的生產工藝[8],主要依靠進口國外技術或產品來彌補這一缺陷。隨著汽車的普及,人們對汽車的安全性、行駛平順性、操縱穩定性和乘坐舒適性的需求越來越高,要求汽車上采用更為舒適的空氣懸架系統代替鋼板懸架系統,空氣懸架系統的研究會越來越被重視,將成為汽車研究領域的一個重要方面,我國在這方面的研究也將越來越完善,空氣懸架系統必將迎來一個快速發展期[9]。
…………


1.2 空氣懸架系統及推力桿國內外研究現狀  
空氣懸架系統于 1847 年在美國拉開研究發展的序幕,并于 1944 年被美國通用公司在客車上試用,驗證了其優越性,再經過近 10 年的研究完善后,開始批量生產裝有空氣懸架系統的客車,并在隨后幾年將空氣懸架技術引用到牽引車上[16]。到上世紀 60 年代,美國和德國的大部分重型汽車都使用了空氣懸架系統,法、英、意、日等國家也開始了對空氣懸架的研究工作[17]。目前,國外的空氣懸架系統已經應用的相當廣泛,在豪華商業客車的使用率已幾乎達到 100%,在重卡及掛車上的使用率也超過了 80%,同時一些豪華轎車上也大量采用空氣懸架系統[18]。由于空氣懸架有著其他懸架系統無法比擬的優點,隨著空氣懸架系統的大量應用,對空氣懸架系統的研究也在逐漸深入。 推力桿作為空氣懸架系統中的導向機構中的重要組成部分,在國外對推力桿的研究過程中,其受力分析和結構上的設計已經非常成熟,并形成了完整的設計分析流程。一些國外知名品牌如曼集團、梅賽德斯‐奔馳、世冠汽車等多軸重型汽車的推力桿總體設計中,運用現代先進設計方法,對推力桿結構的設計、尺寸的大小、材料選取及根據不同車型進行參數的調整與匹配,從而使推力桿實現輕量化和最佳化。
…………


2  推力桿球頭徑向擠壓成形工藝方案設計 


2.1 引言
推力桿球頭徑向擠壓工藝是以減少球頭內部缺陷,提高其力學性能,降低加工成本為最終目的。本文主要根據球頭自身結構特點設計了徑向擠壓的成形方案,并結合一些資料和參考文獻制定工藝參數,使成形后的零件達到尺寸精度高、組織均勻、綜合性能好的要求。推力桿球頭徑向擠壓成形工藝采用的是徑向擠壓單通道側向成形的方案,該方案成形原理如圖 2.2 所示,首先在感應爐中將坯料加熱至要求的擠壓溫度,然后迅速將坯料轉移至模具中,壓機上缸向下位移,使凸模與坯料接觸后,以特定的速度向下擠壓,坯料開始沿模具側向變形。當凸模下壓到一定位置后,塑性變形過程基本結束,最后使凸模復位,將工件從模具中取出,即得到尺寸精度較高的推力桿球頭擠壓件。以上原則結合“三圖”定溫制定合適的擠壓溫度。根據 Fe‐Fe3C 相圖,得到溫度范圍上限(0.85~0.9)T0,下限為比相變溫度高 50~70℃,T0為 45 鋼固相線溫度 1475℃,相變溫度為 727℃[47]。在合金塑性圖中以斷面收縮率和鐓粗時第一個裂紋出現時的最大壓縮率兩個指標來衡量金屬熱加工塑性,根據圖 2.3 的碳鋼塑性圖可以給出具體的溫度范圍,45 鋼在 800~1200℃是塑性最好,變形抗力最小。由于高溫熱擠壓,可以不用考慮金屬再結晶的問題,因此根據以上因素可以確定推力桿球頭擠壓前溫度為 1000℃,在此溫度下可以保證金屬擠壓成功率以及零件的組織和性能[48]。
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2.2  推力桿球頭徑向擠壓成形工藝方案


2.2.1推力桿球頭材料選擇  
推力桿球頭要承受縱向力以及扭矩,因此要求其在保證強度的同時,擁有較好的韌性,再因為球頭徑向擠壓成形需要坯料金屬有良好的塑性變形能力,所以推力桿球頭成形時坯料采用的是熱軋后退火態 45 鋼這種材料[39]。與原鑄造工藝所用材料相比,退火態 45 鋼強度低,塑性好,可以滿足徑向擠壓成形的需要,在零件成形后,采用調質工藝處理,使零件的強度和韌性滿足最終要求。退火態 45 鋼物理性能如表 2.1[40]。由圖 1.4 可以看到,推力桿球頭形狀比較復雜,整體形狀不對稱,內腔呈管狀,靠上部位有一個彈片卡槽,底部有一圈凸緣,用來固定橡膠及球鉸。球頭外部鉚接部位存在螺紋,不能直接用擠壓手段成形。因此根據擠壓成形特點,推力桿球頭擠壓件形狀可設計應充分考慮擠壓工藝特性和機械加工工藝要求。熱擠壓零件的尺寸余量、公差基本根據零件的最大輪廓尺寸來查表選取,零件在各個方向上的機加工余量大致相同。推力桿球頭內腔尺寸不一,為了使模具結構盡量簡化,因此取最小內徑為內部輪廓,單邊余量可定為 0.5mm,球頭外部對尺寸精度要求不高,因此外徑單邊余量為 2mm,球頭連接部位以螺紋最大外徑尺寸為準,外徑余量為 2mm。高度方向余量為 5mm[41]。推力桿球頭以徑向擠壓為成形工藝,一般需設計分型面進行卸料[42]。合理的分型面可以減少金屬流動阻力,使零件更容易脫模,根據推力桿球頭結構特點,采用沿中心線垂直分型,分型面穿過整個零件。
…………


3推力桿球頭徑向擠壓成形工藝有限元分析 
3.1  引言 ...... 19
3.2  剛塑性有限元基礎 ...... 19
3.3 Simfact.forming 簡介 .... 22
3.4 推力桿球頭有限元模型的建立 .... 23
3.4.1  推力桿球頭物理模型的建立 ........ 23
3.4.2 邊界條件的確定 .... 24
3.5 推力桿球頭有限元模擬結果及分析 ........ 25
3.6  推力桿球頭成形過程中出現的問題及優化方案 ........ 29
3.7  本章小結 .... 30
4  推力桿球頭優化方案及數值模擬分析 
4.1  引言 ....... 31 
4.2 坯料優化 ..... 31
4.2.1  最大擠壓力 ...... 32
4.2.2 等效應力分布 ........ 33
4.2.3 損傷分布 .... 33
4.2.4 推力桿球頭坯料優化方案 ...... 34
4.3  模具結構優化 ......... 34
4.4 本章小結 ..... 39
5  推力桿球頭徑向擠壓模具設計    
5.1  引言 ...... 40     
5.2  模具材料選擇 ........ 40    
5.3  徑向擠壓模具設計 ...... 41
5.4  本章小結 .... 47


6  推力桿球頭徑向擠壓物理模擬實驗


6.1 引言  
推力桿球頭徑向擠壓工藝與其他徑向擠壓工藝相比具有金屬流動不對稱,坯料特殊等特點。即使嚴格的制定了工藝方案,并對工藝參數進行優化,成形過程進行有限元分析,但數值模擬過程中對模具和坯料的剛塑性假設、一些邊界條件的近似處理和摩擦條件的理想化處理等設定,使模擬結果是否與實際成形時相吻合難以保證,而實際生產或實驗時存在的一些不可預知性因素,導致零件成形結果與模擬結果總會存在差異。因此為了對推力桿球頭徑向擠壓成形工藝方案及有限元數值模擬優化后的工藝參數進行驗證,本章設計了球頭徑向擠壓成形物理仿真實驗[84]。 擠壓成形物理仿真實驗主要采用簡易模具配合鉛試樣對球頭的擠壓成形過程模擬,其目的在于以極小的成本模擬其成形工藝,驗證零件成形時的金屬流動情況、成形效果是否與模擬吻合。為以后工藝實驗提供重要依據和參考。 
…………


結論


本文對重型汽車空氣懸架系統推力桿球頭的成形工藝進行了改進與優化,將其由鑄造工藝改為徑向擠壓工藝,通過有限元數值模擬軟件對擠壓成形過程進行了分析優化,得出推力桿最優工藝參數,并利用物理模擬實驗對成形工藝驗證,得出以下結論: 
(1) 對推力桿球頭的結構和鑄造工藝進行分析,討論了鑄造工藝的優缺點,提出了采用徑向擠壓工藝成形該零件的方案,對新工藝成形過程中可能出現的問題做出預測。并結合推力桿球頭的結構特點,制定了徑向擠壓工藝的工藝方案和工藝參數; 
(2) 采用 Simufact.forming 有限元軟件對球頭徑
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