區(qū)域化固結(jié)磨粒氣壓砂輪對局域強化模具材料去除的研究.pdf

1、激光強化技術(shù)可大幅度提高模具表面的硬度、耐磨性和耐腐蝕性，改善模具使用性能和提升使用壽命，但另一方面其高硬度自由曲面面形的復雜性、局域強化帶來的硬度差異卻制約了后續(xù)表面精密加工的開展。
　　本文針對模具表面局域強化后產(chǎn)生的硬度差異問題，結(jié)合細觀力學、Hertz接觸理論及斷裂力學相關(guān)理論，分析磨粒群集效應及材料去除機理。利用PFC3D及Matlab仿真軟件，模擬區(qū)域化粘結(jié)不同磨粒目數(shù)與粘結(jié)劑百分含量的粘磨層，對材料去除量的影響規(guī)律，

2、并進行了相關(guān)的實驗驗證。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)基于顆粒間接觸類型的分析，利用離散元仿真軟件PFC3D，從細觀力學上探究磨粒目數(shù)與粘結(jié)劑百分比不同的粘磨層在單軸載荷作用下，接觸力網(wǎng)演化、內(nèi)部配位數(shù)和磨?；瑒颖壤淖兓c宏觀力學性能之間的聯(lián)系，并獲得粘磨層應力應變曲線。通過實驗證明該仿真模型的準確性，以說明粘磨層區(qū)域化粘結(jié)方法的可行性。
　　(2)基于Hertz接觸理論及斷裂力學理論，建立單顆磨粒對模具表面的材料去

3、除模型，并且確定粘磨層表面的有效磨粒數(shù)。在相同磨削速度與應力情況下，建立不同粘磨層參數(shù)的材料去除模型。通過Matlab數(shù)值模擬分析各參數(shù)對其的影響程度，為針對局域強化模具硬度過渡區(qū)而提出的粘磨層區(qū)域化粘結(jié)光整方案建立依據(jù)。
　　(3)基于軟固結(jié)磨粒群氣壓砂輪在光整過程中接觸應力與磨削速度分布，獲得不同粘磨層參數(shù)的氣壓砂輪材料去除預測模型。通過Matlab仿真軟件，構(gòu)建接觸區(qū)域內(nèi)強化區(qū)所占比例及粘磨層區(qū)域化粘結(jié)對該類模具表面的材料去