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原文传递船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法

专利名称：	船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法
摘要：	本发明公开了一种船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法，包括：步骤1，确定被挤压工件的尺寸、丝锥的基本参数、所要优化的挤压工艺参数的种类及各个挤压工艺参数的初始上下边界；步骤2，建立有限元模型，通过有限元模型进行正交试验，按照正交试验的挤压工艺参数进行有限元方法模拟挤压，提取有限元计算结果，得到相应的残余应力值；步骤3，对步骤2得到的正交试验结果和有限元计算结果进行分析，对正交试验的结果进行极差分析得到最优水平，获取最优的工艺参数组合；步骤4，对步骤2和步骤3得到的正交试验结果进行方差分析，分析得到影响因素中的主因素和次因素。本发明通过正交试验结合有限元软件仿真分析来选取最优内螺纹冷挤压参数。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安理工大学
发明人：	马渝飞;王天一;邵丁;孙健;刘志明;徐鹏翔;李鹏阳
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-28T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310939497.2
公开号：	CN117034449A
代理机构：	西安弘理专利事务所
代理人：	弓长
分类号：	G06F30/15;G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14;G;G06;G06F;G06F30;G06F119;G06F30/15;G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14
申请人地址：	710048 陕西省西安市碑林区金花南路5号
主权项：	1.船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法，其特征在于，包括：步骤1，确定被挤压工件的尺寸、丝锥的基本参数、所要优化的挤压工艺参数的种类及各个挤压工艺参数的初始上下边界；步骤2，建立有限元模型，通过有限元模型进行正交试验，按照正交试验的挤压工艺参数进行有限元方法模拟挤压，提取有限元计算结果，得到相应的残余应力值；步骤3，对步骤2得到的正交试验结果和有限元计算结果进行分析，对正交试验的结果进行极差分析得到最优水平，获取最优的工艺参数组合；步骤4，对步骤2和步骤3得到的正交试验结果进行方差分析，分析得到影响因素中的主因素和次因素。 2.根据权利要求1所述的船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法，其特征在于，在所述步骤1中，每个挤压工艺参数的初始上下边界可以通过挤压实验获得。 3.根据权利要求2所述的船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法，其特征在于，在所述步骤1中，挤压工艺的参数包含底孔直径、机床转速、润滑液种类。 4.根据权利要求3所述船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述有限元模型包括被挤压工件的有限元模型和挤压丝锥的有限元模型；根据被挤压工件的实际尺寸，建立工件三维模型，根据挤压丝锥的基本参数，建立挤压丝锥的三维模型；根据工件的热物理性能参数，设置随温度变化的材料属性，同时划分网格，设置分析步和约束条件；约束条件为对工件的四周的圆柱面施加X、Y、Z三个方向的紧固的面约束，使得被挤压工件在挤压工程中保持静止不动。 5.根据权利要求4所述的船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法，其特征在于，所述步骤2中，采用有限元方法进行模拟挤压具体为：建立挤压工件的三维模型并划分网格，并对挤压工件与丝锥接触的部分进行网格细化的处理，按照挤压工件材料的参数，定义传热系数，具体计算公式如下，并且选择挤压工件的传热表面；其中R是挤压工件的半径，K是传热系数，λ是材料的导热系数，δ是材料层的厚度；在有限元计算软件中提交计算，获取内螺纹挤压过程的温度场云图和残余应力云图，通过温度云图得到温度，通过残余应力云图得到残余应力。 6.根据权利要求5所述的船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法，其特征在于，所述主因素和所述次因素分别为所述挤压工艺参数之一。 7.根据权利要求6所述的船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法，其特征在于，所述主因素和所述次因素的评价指标包括挤压的残余应力、挤压温度。 8.根据权利要求7所述的船舶连杆内螺纹冷挤压工艺参数选取方法，其特征在于，所述步骤3中：根据所设计的正交试验表，将每一组的工艺参数进行分别仿真，得到每一组试验所对应的温度和残余应力，将所有的仿真结果统计，并对其进行极差分析，得到最优的因素水平，从而得到最优的工艺参数；在所述步骤4中：通过计算方差，可以获得主、次影响因素，相关计算公式如下： R＝Kmax-Kmin 其中，Kmax是任意列上相同水平号所对应的试验结果之和的最大值，Kmin是任意列上相同水平号所对应的试验结果之和的最小值；其中，是试验指标的加和值，/>是试验指标的平均值；其中，kj是同一水平出现的次数；Ij是“1”水平所对应的试验指标的数值之和，IIj是“2”水平所对应的试验指标的数值之和是“1”水平所对应的试验指标的平均，/>是“2”水平所对应的试验指标的平均…… Vj＝Sj/fj 其中，R代表极差，Vj代表方差，fj是自由度，fj代表第j列的水平数-1。
所属类别：	发明专利