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螺旋桨后桨半固态成形数值模拟及模具设计

姜晓辉

   螺旋桨是鱼雷动力系统的重要组成部分,螺旋桨几何形状非常复杂,其叶片的机械性能、几何形状的精确性等直接影响到鱼雷的整体性能。因此,对鱼雷螺旋桨的机械性能和外观结构提出了很高的要求,制造难度很大。传统加工采用机械切削加工锻坯的方法,材料浪费严重,生产效率低,能源消耗高。如何采用高效、经济的办法生产鱼雷螺旋桨是生产中急需解决的问题。 本文对某型号鱼雷螺旋桨后桨的成形过程进行了综合研究。对螺旋桨结构参数进行研究,建立了叶片柱坐标转换方程,在对原始数据分析的基础上,利用Pro/E软件建立了螺旋桨后桨三维几何模型。并通过DEFORM-3D软件对螺旋桨半固态成形过程进行了数值模拟分析,获得工件温度、模具温度、凸模下压速度等工艺参数对变形过程中工件内温度分布情况以及等效应变、等效应力、流动速度场、成形载荷等参数的影响情况,掌握半固态LC9铝合金在充填螺旋桨型腔时的流动规律,用以指导模具设计和生产。并根据数值模拟的结果对螺旋桨的锻坯进行了改进设计,在此基础上,结合前桨的生产经验设计出了螺旋桨后桨的成形模具。 本文研究的鱼雷螺旋桨半固态成形工艺对实际生产提供了理论依据和工艺参数,为螺旋桨的高效、优质、节能生产提供了一条行之有效的途径。螺旋桨后桨三维模型的建立和模具的设计思路将为同类型的复杂零件的模具设计与生产提供参考。……   
[关键词]:半固态成形;数值模拟;螺旋桨;叶片;LC9铝合金
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨工业大学2006年
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