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《深錐形殼體溫擠壓成形工藝與模具.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第2卷第5期精密成形工程2010年9月JOURNALOFNETSHAPEFORMINGENGINEERING57深錐形殼體溫擠壓成形工藝與模具11211王長林,陳俊之,趙志翔,萬寶文,劉漢雄(1.西安東方集團有限公司,西安710043;2.中國兵器工業(yè)第五九研究所,重慶400039)摘要:針對某鋁合金深錐形殼體的溫擠壓成形過程,用有限元數(shù)值模擬軟件進行了模擬,分析了成形工藝及模具設計。提出了消除產品壁厚差較大、孔口高低不平現(xiàn)象的措施。關鍵詞:鋁合金;深錐形殼體;溫擠壓成形;有限元
2、;工藝參數(shù);數(shù)值模擬;模具設計中圖分類號:TG376文獻標識碼:A文章編號:16746457(2010)05005704WarmExtrusionTechnologyandDieofDeepTaperedShell11211WANGChanglin,CHENJunzhi,ZHAOZhixiang,WANBaowen,LIUHanxiong(1.Technologysection,Xi'anDongfangGroupCo.Ltd.,Xi'an710043,China;2.No.59I
3、nstituteofChinaOrdnanceIndustry,Chongqing400039,China)Abstract:Warmextrusionwassimulatedbyfiniteelementsoftwareforanaluminiumalloydeeptaperedshell.Theformingtechnologyanddiedesignwereanalysed.Measureswereputforwardtotheproblemsoflargerwallthicknessdiffer
4、enceandraggedorifice.Keywords:aluminiumalloy;deeptaperedshell;warmextrusion;finiteelement;technologyparameter;numericalsimulation;diedesign某產品中的深錐形殼體如圖1所示,材料為高強度鋁合金2A12,主要成分(質量分數(shù))為:銅3.9%~4.8%,鎂1.2%~1.6%,錳0.3%~0.9%,其余為鋁。這種材料可以進行熱處理強化,有較高的強度和耐熱性,塑性較差。該類
5、深錐形零件應用較多,以前均采用棒料機械加工,費工費料,生產效率低。采用溫擠壓方法生產,既易于成形,獲得較好的強度,又能節(jié)省材料,提高生產效率。1成形過程數(shù)值模擬圖1深錐形殼體產品溫擠壓成形模型如圖2所示,溫擠壓毛坯如圖3Fig.1Deeptaperedshell所示,成形溫度為350~380,模具溫度為150,收稿日期:20100805作者簡介:王長林(1955-),男,山東榮城人,高級工程師,主要從事金屬塑性成形工藝及模具的研究。58精密成形工程2010年9月圖2溫擠壓成形模型
6、Fig.2Modelofwarmextrusion圖4金屬流動過程模擬Fig.4Metalflowsimulation圖3擠壓毛坯Fig.3Extrusionblank有效模擬步數(shù)為169,模擬步長為0.5mm,網(wǎng)格數(shù)為20000。采用毛坯直徑與零件筒部外徑相同,毛坯尺3寸為52mm45mm,體積為95518.8mm。金屬流動過程如圖4所示。成形過程中的等效應力和等效應變分別如圖5和圖6所示。成形過程中的載荷變化如圖7所示,最大載荷約1530kN。2A12高溫流變應力參考文獻[2]試驗結果,
7、如圖8所示。通過用Deform軟件對該擠壓件的成形過程模擬,可以知道該擠壓件能夠擠壓成形,不出現(xiàn)開裂、圖5成形過程中的等效應力折疊等缺陷。該零件變形程度很大,達到87%,且Fig.5Effectivestressinformingprocess擠壓過程中會產生大量的新生帶表面和粘?，F(xiàn)象,第2卷第5期王長林等:深錐形殼體溫擠壓成形工藝與模具59在擠壓過程中凸模頭部受力較大。2模具設計擠壓過程中會產生粘模,擠壓件和凸模之間接觸傳熱,擠壓件降溫收縮,冷凸模升溫膨脹,如擠壓結束的瞬間不能立即脫模,
8、凸模和擠壓件之間的過盈量增大,擠壓件抱死凸模。為使脫模容易,所設計的模具如圖9所示。圖6成形過程中的等效應變Fig.6Effectivestraininformingprocess圖9溫擠壓模具結構Fig.9Diestructureofwarmextrusion設計了一種機械手自動上料自動脫模裝置。該裝置迫使零件在擠壓結束瞬間脫開凸模,凸模和零件的接觸時間較短,避免了凸模熱疲勞失效,提高使用壽命,能隨著凸模上下移動,解決了脫模和限位
