【摘要】：作為汽車轉(zhuǎn)動零部件,車輪是輕量化技術(shù)領(lǐng)域的重要研究對象。鍛造鋁合金車輪因其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、綜合力學(xué)性能好等優(yōu)點,在美、日等發(fā)達(dá)國家得到了廣泛的重視和應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝是一種針對大型客車、重型卡車以及高檔轎車鋁合金車輪連續(xù)局部成形的先進(jìn)鍛造工藝,本文對此進(jìn)行了數(shù)值模擬與工藝試驗研究。本文在Gleeble-3500熱模擬實驗機(jī)上進(jìn)行單向熱壓縮實驗,得到了6061鋁合金的高溫流變應(yīng)力-應(yīng)變曲線,為鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝的數(shù)值模擬提供了基礎(chǔ)材料數(shù)據(jù)。分析得到了變形溫度、應(yīng)變速率對流變應(yīng)力的影響規(guī)律:隨著變形溫度的升高,應(yīng)變速率的降低,流變應(yīng)力降低。基于Arrhenius方程,建立了6061鋁合金的本構(gòu)方程,得到其激活能Q值為163.4366k J/mol;基于動態(tài)材料模型熱加工圖理論,繪制了6061鋁合金熱加工圖,確定了6061鋁合金的熱加工溫度范圍為420~450℃。對鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬正交試驗研究,得到坯料較合理的成形溫度為450℃;基于剪切摩擦理論,對不同摩擦因子下旋轉(zhuǎn)輾鍛成形工藝進(jìn)行數(shù)值模擬研究,得到0.4為成形過程中較合理的摩擦因子;對不同入模圓角半徑進(jìn)行成形工藝數(shù)值模擬研究,綜合考慮輪坯過渡區(qū)域所允許的機(jī)加工量,得到入模圓角半徑為60mm較為合理。為充分利用試驗現(xiàn)場已有資源,提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率,提出了優(yōu)化方案,即:下料-鐓粗-旋轉(zhuǎn)輾鍛。綜合分析鍛件成形質(zhì)量及成形效率確定優(yōu)化方案為最終鍛造鋁合金車輪工藝試驗方案。通過對鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝的數(shù)值模擬和工藝試驗結(jié)果對比,驗證了本文數(shù)值模擬模型和工藝參數(shù)的正確性,為大型客車鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝的生產(chǎn)實踐提供了理論指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：機(jī)械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG319

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

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3 房敏;楊志;渠聚鑫;張偉強(qiáng);;工藝參數(shù)對液態(tài)模鍛ZL102合金組織及力學(xué)性能的影響[J];塑性工程學(xué)報;2007年05期

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本文編號：2533142