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60AT尖轨跟端模锻成型工艺数值分析及优化
| 论文题名： | 60AT尖轨跟端模锻成型工艺数值分析及优化 |
| 关键词： | AT尖轨;模锻成形;数值分析;神经网络;高速铁路 |
| 摘要： | 近年来,我国高速铁路里程快速增加,为满足高速、安全的要求,高速铁路专用的连接设备已改为高速道岔。AT尖轨(矮型特种断面钢轨)是高速道岔中转辙器最重要的部分,位于列车行驶的拐角处,此处弯度大,向心力高,而列车行驶速度不能下降,极易发生脱轨等危险事故。所以AT尖轨的质量制约着高速列车的安全可靠性及行驶速度,它是列车通过的咽喉,它的质量直接影响列车通过的速度。 AT尖轨断面形状高度不对称,加工工艺复杂。本文利用DEFORM有限元塑性成形软件模拟了一次加热模压成形全程自动化操作的新工艺。 在三维绘图软件Pro/E的平台下,设计并绘制AT尖轨跟端模锻各成形工序的模具模型。设定模拟参数,对AT尖轨跟端成形工艺进行初步模拟,分析工件成形过程中金属流动,观察工件成形后的形状,修改模具型腔,得到合理的型腔尺寸,同时解决轨腰长高、短腿增长等关键问题。 在得到合理模具型腔的基础上,再一次模拟了AT尖轨跟端模锻成型过程,分析了工件成形过程中金属流动规律,应力、应变分布,温度分布,模具温度分布及其载荷变化规律:工件在整个变形过程中不出现飞边,变形段轨顶留有少量的加工余量；工件的应力、应变主要分布在工件变形较大的轨腰与轨底两部分；工件在成形过程中经过与模具间的热交换及更换模具过程中与环境之间的传热,成形后温度分布较均匀,并满足在线余温正火的需要；模具的高温部分主要分布在与工件接触的区域,最高温度为400℃。 运用MATLAB神经网络工具箱,对AT尖轨跟端模锻成型工艺参数(包括工件变形速度、更换模具的时间间隔、模具预热温度、摩擦系数)进行优化,对模拟结果(工件成形后的温度)进行寻优预测,并与模拟结果、实际生产结果相对比,对比结果说明优化后的参数更加符合实际生产的要求。为实际生产提供理论依据及指导。 |
| 作者： | 宋建华 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 张建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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