【摘要】：隨著機械零件向著輕量化、高性能的方向發(fā)展,加強筋式鋁合金葉片在工業(yè)風扇中的應用越來越廣泛。由于葉片幾何形狀比較復雜,內(nèi)部常有多處加強筋結構,采用常規(guī)的扭轉成形工藝方法容易產(chǎn)生回彈過大、失穩(wěn)起皺等缺陷,上述問題增加了葉片扭轉成形工藝的難度。所以開展對帶加強筋的鋁合金葉片整體扭轉成形新技術的研究,是企業(yè)在生產(chǎn)領域的迫切需求。因此,本文以6061鋁合金工業(yè)風扇葉片扭轉成形為研究對象,針對企業(yè)在生產(chǎn)中存在的問題,展開了相關工藝技術的研究。通過6061鋁合金常溫力學性能試驗測試,獲得了材料的主要力學性能參數(shù)及本構方程,為后續(xù)的有限元分析提供了材料模型;進行6061鋁合金高溫應力松弛試驗研究,分析了溫度、初應力、預應變對應力松弛的影響,為應力松弛時效成形試驗提供了合適的溫度和時間參數(shù)范圍;基于有限元模擬對扭轉和先拉伸再扭轉工藝方法的分析結果,證明單純扭轉的方法無法進入塑性狀態(tài),確定先預扭轉再拉伸的成形工藝方案;根據(jù)有限元模擬結果確定的合適工藝方案及參數(shù)進行了葉片先扭轉再拉伸成形的工藝驗證試驗,得到的葉片扭轉回彈率與模擬結果存在差距;又設計了簡便的預扭轉彈性加載夾具,開展葉片預扭轉應力松弛時效成形試驗研究,分析不同時效成形溫度及時間對葉片扭轉角回彈的影響,確定了符合設計要求下的時效成形合適工藝參數(shù)。有限元模擬對6061鋁合金葉片扭轉成形工藝方案作出了正確評估,擯棄了單純扭轉的成形工藝,采取了先預扭轉再拉伸的成形工藝方法,且經(jīng)檢測得到的葉片扭轉角度基本符合設計要求;在預扭轉的基礎上提出了應力松弛時效成形工藝方法,通過控制時效溫度及時間參數(shù),最終得到的葉片扭轉角度回彈小,而且葉片表面沒有缺陷,加強筋無失穩(wěn)現(xiàn)象出現(xiàn)。提出的上述工藝方法,已經(jīng)成功應用于企業(yè)在鋁合金工業(yè)風扇葉片扭轉成形的工藝中,從而解決了企業(yè)在生產(chǎn)中的技術難題。
【圖文】：

南京航空航天大學碩士學位論文第一章 緒論大空間通風和人員降溫的完美解決方案，工業(yè)風扇（也稱作工業(yè)工業(yè)廠房、物流倉儲、候車室、展覽館、體育館、商場超市等高。比起傳統(tǒng)的制冷空調(diào)和小型的高速風機，工業(yè)風扇有無可比擬方位的地面覆蓋和空氣的立體循環(huán)，如圖 1.1 所示為用于廠房散業(yè)風扇普遍覆蓋面積大約在 1200~1400 平方米左右，直徑在 30~更加合理、高效，在相同功率情況下降功效發(fā)揮最大化。

鋁合金工業(yè)風扇葉片扭轉成形工藝研究業(yè)風扇葉片的制造開發(fā)中。6061 鋁合金作為其中的典型代表，是一種輕量化的材料，經(jīng)過熱理強化后具有中高強度，綜合性能良好；其中加工性能良好，可以進行大的塑性變形，廣泛用于要求有一定強度和抗蝕性高的各種工業(yè)結構件，能夠承受拉伸、模鍛、深沖等大變形程的操作，，可加工成板、管、棒、型、線材和鍛件。1.2 工業(yè)風扇葉片存在問題常見的工業(yè)風扇葉片普遍采用平直型葉片如圖 1.2（a）所示，此類葉片采用整體空心加筋結構，其兩端截面為流線型變截面，根據(jù)空氣動力學的原理知，這樣設計可將空氣阻力降最低水平。整體空心結構中的直立加強筋將內(nèi)部空心區(qū)域分割成減重空腔，這種設計在保證度和強度的同時，能夠大幅度減輕葉片的重量，但這種葉片同時也存在的問題包括風扇的阻大、水平風場覆蓋范圍較小和中心區(qū)域無風的問題。所以新型工業(yè)風扇葉片被設計成具有一扭轉角度的外形如圖 1.2（b）所示，這樣可以解決原來葉形在中心無風的問題，同時可以大改善沿高度方向的風場分布及擴大風場分布的高度[3-6]。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH43;TG306

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本文編號：2538320