彈殼減重是實(shí)現(xiàn)輕武器輕量化的重要途徑,鋁合金作為輕量化彈殼材料,可大幅度降低彈殼重量,提高單兵作戰(zhàn)效能,目前,鋁合金彈殼成形技術(shù)已成為了各國(guó)彈藥輕量化研究的重點(diǎn)。但由于鋁合金可擠壓性低,延伸率低,難以實(shí)現(xiàn)塑性大變形,在鋁合金彈殼制造工藝中存在很多難題。本文選用7050高強(qiáng)鋁合金作為藥筒材料,針對(duì)鋁合金藥筒熱擠壓加工成型工藝,進(jìn)行了全面的數(shù)值仿真和試驗(yàn)研究。首先,按照藥筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了熱擠壓坯料和模具結(jié)構(gòu)外形尺寸;利用DEFORM軟件對(duì)藥筒熱擠壓過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了成形過(guò)程中金屬的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、溫度等參數(shù)及其流動(dòng)規(guī)律,研究了擠壓溫度和擠壓速度對(duì)擠壓成形結(jié)果的影響,優(yōu)化了擠壓工藝參數(shù),模擬結(jié)果顯示在藥筒熱擠壓過(guò)程中,變形存在不均勻性,筒壁金屬變形劇烈,藥筒底部金屬變形量小,筒壁表面與中心層金屬流動(dòng)性存在差異,擠壓速度越高,變形不均性越大,擠壓溫度越大,變形能力越好,擠壓溫度為450℃,擠壓速度為5mm/s時(shí),利于鋁合金藥筒成形;其次,確定了鋁合金均勻化工藝參數(shù),并進(jìn)行了擠壓試驗(yàn)研究,所獲得的藥筒外形尺寸及壁厚差滿足要求,且具有良好的表面質(zhì)量;最后,通過(guò)金相實(shí)驗(yàn)、拉伸和硬度實(shí)驗(yàn)分... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 彈殼研制現(xiàn)狀
        1.2.1 輕量化藥筒技術(shù)發(fā)展
        1.2.2 彈殼制造材料及其要求
        1.2.3 彈殼成形工藝研究現(xiàn)狀
    1.3 變形鋁合金塑性成形技術(shù)
        1.3.1 金屬塑性成形原理
        1.3.2 變形鋁合金塑性成形工藝
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容及思路
2 鋁合金藥筒熱擠壓成形工藝
    2.1 工藝方案的制定
    2.2 鋁合金材料的選擇
    2.3 可擠壓性分析
    2.4 關(guān)鍵工藝參數(shù)
        2.4.1 擠壓溫度
        2.4.2 擠壓速度
    2.5 坯料均勻化熱處理
        2.5.1 均勻化的概念
        2.5.2 均勻化工藝參數(shù)
    2.6 藥筒熱擠壓工模具設(shè)計(jì)
        2.6.1 模具材料的選擇
        2.6.2 坯料尺寸和外形設(shè)計(jì)
        2.6.3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.7 本章小結(jié)
3 藥筒熱擠壓成形工藝數(shù)值模擬分析
    3.1 剛塑性有限元法及其應(yīng)用
    3.2 藥筒擠壓成形數(shù)值模擬方法
        3.2.1 擠壓幾何模型
        3.2.2 材料模型及工藝參數(shù)
        3.2.3 求解算法
        3.2.4 網(wǎng)格劃分
        3.2.5 摩擦條件
        3.2.6 破壞準(zhǔn)則
    3.3 擠壓成形模擬結(jié)果與分析
        3.3.1 成形過(guò)程材料參數(shù)變化分析
        3.3.2 金屬流動(dòng)分析
        3.3.3 點(diǎn)跟蹤分析
        3.3.4 擠壓載荷曲線分析
        3.3.5 坯件受力分析
    3.4 擠壓工藝參數(shù)對(duì)成形結(jié)果的影響
        3.4.1 擠壓溫度對(duì)擠壓成形的影響
        3.4.2 擠壓速度對(duì)擠壓成形的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 鋁合金藥筒熱擠壓成形試驗(yàn)及制品性能研究
    4.1 擠壓試驗(yàn)
        4.1.1 試驗(yàn)流程
        4.1.2 試驗(yàn)材料及設(shè)備
        4.1.3 試驗(yàn)步驟
        4.1.4 試驗(yàn)結(jié)果
    4.2 制品金相與力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 金相實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 拉伸試驗(yàn)
        4.2.3 硬度實(shí)驗(yàn)
    4.3 制品金相與力學(xué)性能結(jié)果分析
        4.3.1 金相組織結(jié)果分析
        4.3.2 力學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
    5.1 開(kāi)展工作與總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]7050鋁合金管材擠壓成形工藝優(yōu)化研究[D]. 衡雨晴.重慶大學(xué) 2014
[3]AA7050鋁合金非對(duì)稱軋制有限元模擬[D]. 黃雙鳳.中南大學(xué) 2014
[4]錐形件強(qiáng)力旋壓壁厚的模擬預(yù)測(cè)及試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 王鳳彪.重慶大學(xué) 2014
[5]輕量化彈殼在發(fā)射過(guò)程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析[D]. 車(chē)浩召.南京理工大學(xué) 2014
[6]Cu-P-Cr-Ni-Mo熱軋雙相耐候鋼鐵素體細(xì)化機(jī)制探討[D]. 楊金鳳.燕山大學(xué) 2013
[7]變徑管形體熱擠壓成形工藝的研究[D]. 鄭偉龍.中北大學(xué) 2013
[8]彈殼多模一次連續(xù)變薄拉深工藝研究[D]. 肖善超.燕山大學(xué) 2012
[9]6061鋁合金均勻化熱處理效果評(píng)價(jià)及工藝優(yōu)化研究[D]. 錢(qián)曉明.中南大學(xué) 2011
[10]基于DEFORM-3D的7050鋁合金大鍛件成形工藝與晶粒尺寸演化研究[D]. 劉超.中南大學(xué) 2009



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