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《2A14鋁合金異形件軋制成形工藝研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、設(shè)計(jì)·工藝航天制造技術(shù)2A14鋁合金異形件軋制成形工藝研究11111221王兵周世杰王恒強(qiáng)劉飛李金祥劉東胡陽文帥（1.首都航天機(jī)械公司，北京100076；2.西北工業(yè)大學(xué)，西安710072）摘要：研究和分析了鋁合金的環(huán)軋成形工藝，制定了某異形截面殼體結(jié)構(gòu)的制造工藝，采用數(shù)值模擬的方法分析了成形過程中溫度和等效應(yīng)變的分布，通過物理實(shí)驗(yàn)軋制的方式生產(chǎn)出力學(xué)性能穩(wěn)定、產(chǎn)品一致性高的鋁合金異形截面殼體零件。關(guān)鍵詞：鋁合金環(huán)件；環(huán)軋成形；數(shù)值模擬；物理實(shí)驗(yàn)ResearchonRollingFormingProcessof2A14AluminumAlloy
2、ShapedPieces11111221WangBingZhouShijieWangHengqiangLiuFeiLiJinxiangLiuDongHuYangWenShuai(1.CapitalAerospaceMachineryCompany,Beijing100076;2.NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072)Abstract：Thealuminumalloyringrollingformingtechnologyisresearchedandanalyzed,andthemanu
3、facturingprocessofaprofiledshellstructureisdeveloped.Thedistributionoftemperatureandequivalentstrainisanalyzedbyadoptingthemethodofnumericalsimulationfortheformingprocess.Atlast,thealuminumalloyprofiledshellpartswithstablemechanicalpropertiesandexcellentconsistencyareproduce
4、dbymeansofphysicalexperiment.Keywords：aluminumalloyringpieces；ringrollingforming；numericalsimulation；physicalexperiment1引言纖維沿圓周方向分布，環(huán)軋成形工藝是成形航天產(chǎn)品[9]所需零件的重要方法。本文以鋁合金異形截面環(huán)件為環(huán)件軋制是機(jī)械、車輛、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域中研究對(duì)象，對(duì)其成形工藝進(jìn)行研究分析，并采用異形[1，2]環(huán)形類零件制造的先進(jìn)技術(shù)。環(huán)件軋制技術(shù)是一種環(huán)件的方式生產(chǎn)出了某航空航天型號(hào)產(chǎn)品上的重要零生產(chǎn)無縫環(huán)件的特種加
5、工工藝，其生產(chǎn)過程是借助環(huán)部件。軋機(jī)使環(huán)件坯料壁厚減小，直徑增大，截面輪廓成形2研究對(duì)象及工藝分析[3，4]的工藝技術(shù)。環(huán)件的軋制成形技術(shù)與環(huán)件自由鍛方式相比，具有對(duì)成形設(shè)備噸位需求小、投資少；環(huán)件某型號(hào)中的殼體零件選用2A14材料制造，殼體零加工余量小、材料利用率高；環(huán)件精度高，內(nèi)部質(zhì)量件直徑2m，高度800mm，最小壁厚30mm，最大壁厚[5～7]好；生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。目前國內(nèi)在黑色金屬和鈦90mm，殼體鍛結(jié)構(gòu)如圖1所示。設(shè)計(jì)選用要求需保證合金金屬環(huán)件軋制方面的研究較多，工程化應(yīng)用程度零件達(dá)到一定的性能指標(biāo)，常規(guī)的生產(chǎn)方式難以保證[8]高，
6、但在鋁合金環(huán)件，特別是異形截面鋁合金環(huán)軋研零件的力學(xué)性能指標(biāo)，需要通過塑性成形的生產(chǎn)方式究方面，相關(guān)的研究報(bào)道較少，幾乎為零，主要原因以保證零件力學(xué)性能指標(biāo)，對(duì)于此類結(jié)構(gòu)的大形筒體是對(duì)鋁合金異形截面環(huán)件的使用要求較少。近些年來，類鍛件，為保證質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性、材料的利用隨著航空航天工業(yè)的發(fā)展，大型鋁合金環(huán)件的使用需率和后續(xù)生產(chǎn)制造周期，選用異形環(huán)軋的方式對(duì)其進(jìn)求越來越高，對(duì)產(chǎn)品性能一致性和穩(wěn)定性的要求越來行生產(chǎn)制造。對(duì)于此類高度與壁厚比值較大的環(huán)件，越高，對(duì)環(huán)件產(chǎn)品的成形工藝提出了更高的要求，而在軋制成形中徑向變形量遠(yuǎn)大于軸向變形量，可視為
7、環(huán)軋成形工藝能保證零件內(nèi)部組織致密、晶粒細(xì)小、筒段類結(jié)構(gòu)件，大型筒段結(jié)構(gòu)件的塑性成形主要工序作者簡介：王兵（1986），工程師，材料加工專業(yè)；研究方向：鍛造。收稿日期：2017-04-2535設(shè)計(jì)·工藝2017年8月第4期為：自由鍛開坯—環(huán)軋成形—熱處理。而上下兩端的溫度反而更高。當(dāng)型腔填滿之后，環(huán)件進(jìn)入穩(wěn)定軋制階段，環(huán)件整體都與模具接觸，整體呈溫度均勻下降趨勢(shì)，截面溫度分布逐漸呈現(xiàn)相對(duì)均勻的趨勢(shì)，在軋制結(jié)束時(shí)，環(huán)件整體溫度分布相對(duì)均勻，大致在340～380℃之間。圖1異形截面鍛件結(jié)構(gòu)示意圖3成形過程數(shù)值模擬研究分析3.1成形過程分析a貼合階段
8、b成形前期有限元仿真是研究環(huán)件軋制成形技術(shù)的主要方式[10]之一。如圖2所示軋制模型示意圖，通過自由鍛方式成形的毛坯經(jīng)加熱后置于徑軸向環(huán)軋機(jī)上平臺(tái)上，
