金属基复合材料轴套是一种具有高强度、自润滑、耐磨损等优点的复合材料,解决了单一金属材料的局限性,可适用于各种工况条件,具有非常广泛的应用前景。但是在实际应用中,金属基体与塑料层之间的结合强度比较差,导致了金属基复合材料轴套性能不稳定、使用寿命缩短等一系列问题。因此,本文以提高结合强度为目标,通过压制和弯曲成型金属基复合材料轴套,并对成型工艺进行优化分析。本文的主要研究内容与结论如下:(1)基于金属基复合材料结合强度和塑料流变学的理论研究,分析金属基表面的微观形貌和化学处理对结合强度的影响规律,确定采用高能喷丸和硅烷偶联剂处理金属基表面的方法来增强结合强度,研究塑料层共混体系结构和成型温度、压力、时间对塑料粘度的影响规律,确定有利于结合强度的压制成型工艺参数范围。(2)确定优化目标和工艺参数,采用正交试验的方法,研究铸钢丸直径、喷丸压力、喷丸时间以及塑化温度对复合材料结合强度的影响规律,确定使结合强度达到最佳时的工艺参数组合。通过建立工艺参数与结合强度之间的BP神经网络模型,确立工艺参数与结合强度之间的非线性映射关系。然后运用数值拟合的方法,拟合出工艺参数和结合强度之间的函数方程式,分析工艺参数之间的交互作用对结合强度的影响规律,预测出结合强度最高时的工艺参数组合,并对优化结果进行实验验证。(3)分析实验原料的性质,确定成型工艺步骤,即先选取金属基体的型号,再根据正交实验方案进行高能喷丸处理和中间结合层喷涂,然后对实验原料进行预处理,并对压制成型和弯曲成型的模具进行设计,最后进行压制成型和弯曲成型实验。(4)介绍金属基复合材料性能测试设备和测试方法,确定采用垂直拉伸法对金属基复合材料结合强度进行测试,为正交试验提供原始数据。最后在最佳工艺参数组合下成型金属基复合材料,并在不同的载荷和转速下进行摩擦系数测试。研究结果表明:BP神经网络模型的预测值与实验测试值具有较好的一致性,吻合程度较高,证明该模型能够预测不同工艺参数组合下的结合强度值。数值拟合的结果表明:当铸钢丸直径为4.79mm-5.23mm,喷丸压力为0.47MPa-0.53MPa,喷丸时间为10.5min-11.5min,塑化温度为268℃-293℃时,成型的金属基复合材料轴套结合强度最佳。