5A06铝合金复杂构件塑性成形工艺的研究

《5A06铝合金复杂构件塑性成形工艺的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、图书分类号TG113.2密级非密注1UDC硕士学位论文5A06铝合金复杂构件塑性成形工艺的研究夏亚东指导教师（姓名、职称）张宝红教授申请学位级别工学硕士专业名称材料科学与工程论文提交日期2018年04月10日论文答辩日期2018年05月28日学位授予日期________年______月______日论文评阅人桂海莲教授张星教授答辩委员会主席李永堂教授2018年05月31日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类中北大学学位论文5A06铝合金复杂构件塑性成形工艺的研究摘要航天装备轻量化对高性能铝合金复杂构件有广泛的需

2、求，整体塑性成形是使该类零件力学性能满足产品要求的主要成形方法。本文采用理论分析、数值模拟和实验的方法对底部为“田”字形结构，双侧有“耳”的5A06铝合金复杂构件整体塑性成形工艺进行了研究。采用Deform软件对5A06铝合金复杂构件四种成形方案进行了数值模拟，分析了每种方案成形过程中金属流动规律及可能产生折叠、充不满等缺陷。复杂构件在金属流动分流处的五个“大变形工作带”最易产生挤压缺陷，只有坯料在凹模组件底部的投影全部含括“田”字四瓣凹模的四个凸起且合理分配金属的流动，才能避免挤压件缺陷的产生。确定了该构件镦粗预

3、成形加复合挤压终成形的成形工艺方案。建立了复合挤压成形过程中金属流动的轴向分流模型，为成形力的理论计算提供了依据。采用局部开放式的成形方法，有效降低了复合挤压成形力。设计了预成形与终成形模具，两套模具都由凸模组件、顶出联动装置和凹模组件三部分组成。采用更换凸模组件中凸模冲头、顶出联动装置中“田”字形顶出块的方法，实现了两套模具其它零件的共用，降低了试制模具成本，缩短了模具制造周期。根据数值模拟结果，采用设计的模具对5A06铝合金复杂构件进行了成形实验，并对挤压件微观组织及性能进行了测试，实验结果与数值模拟及理论分析

4、基本吻合。挤压件的抗拉强度比原材料提高了5%，伸长率提高了40%，晶粒明显细化，成形出的挤压件形状、尺寸及力学性能达到了产品要求，为轻量化用航天装备复杂构件塑性成形工艺制定提供了参考依据。关键词：5A06铝合金，Deform-3D数值模拟，复合挤压，金属流动，力学性能中北大学学位论文Studyontheplasticformingprocessofcomplexforgings5A06aluminumalloyABSTRACTThelightweightaerospaceequipmenthasawidedeman

5、dforthecomplexcomponentsofhighperformancealuminumalloy,integralplasticformingisthemainformingmethodtomakethemechanicalpropertiesofsuchpartsmeettherequirementsofproducts.Inthispaper,thewholeplasticformingprocessof5A06aluminumalloycomplexcomponentswith"tian"shap

6、estructureand"ear"onbothsidesisstudiedbytheoreticalanalysis,numericalsimulationandexperiment.Fourformingschemesof5A06aluminumalloycomplexcomponentsaresimulatedbyusingDeformsoftware,duringtheformingprocessofeachscheme,themetalflowruleandthepossibledefectssuchas

7、foldingandnotbefullyfilledareanalyzed.Thefive"largedeformationworkzones"ofcomplexcomponentsinthemetalflowshuntaremostlikelytoproduceextrusiondefects,Onlytheprojectionofthebilletinthebottomoftheconcavemoldassemblycontainsthefourprotrusionsofthe"tian"four-lobeco

8、ncavemoldandthemetalflowcanbereasonablydistributedtoavoidthedefectofextrusion.Theformingprocessschemeofthecomponentupsettingpreformingandcompositeextrusionfinalformingaredetermined