楔橫軋溫度對鋁合金連桿預制坯心部質量的影響
發(fā)布時間:2021-01-03 15:43
楔橫軋成形過程中,金屬的流動規(guī)律比較復雜,工藝參數選擇不當很容易產生軋件的心部缺陷,楔橫軋軋制初始溫度對心部疏松的影響效果顯著。針對這一問題,以鋁合金連桿預制坯為研究對象,通過建立三維塑性熱力耦合數值模型,模擬了不同楔橫軋軋制初始溫度和表面降溫梯度對軋件等效應力、等效應變和損傷狀況的影響。分析得到了楔橫軋軋制初始溫度對軋件心部質量的影響規(guī)律,為楔橫軋軋件心部疏松的成形機理和預防措施等方面提供重要的思路和建議。
【文章來源】:廣西大學學報(自然科學版). 2020年03期 北大核心
【文章頁數】:5 頁
【部分圖文】:
軋件縱截面
圖3(f)、(g)是在初始軋制溫度450 ℃的基礎上,經過表面急冷,使軋件小頭對稱面的中心與表面溫差37 ℃、75 ℃時的工況。如圖3所示,軋件上沒有明顯的環(huán)狀梯度損傷,在小頭連接處也沒有出現大損傷的富集,整體的損傷最大值仍然出現在軋件中心附近,數值明顯降低,且分布范圍縮小。在軋件旋轉軸上,距對稱面30、35、40、45、50 mm處取P1~P5五個特征點,五個特征點的損傷隨時間變化曲線見圖4(a)。從圖4(a)可見,各點開始變形之前,損傷緩慢上升;各點進入楔入段之后,損傷上升速度增大;在各點的展寬段,損傷增速達到最大值;各點變形結束后,損傷上升速度變緩,并在精整段趨于水平變化。各點最終的損傷最大值比較接近,但35 mm和40 mm處最終的損傷值相對較大。
圖2(c)、(d)分別是楔橫軋初始溫度為410 ℃、430 ℃、450 ℃和軋件表面降溫梯度Δ37 ℃、Δ75 ℃時,軋件旋轉軸上距對稱面35 mm處的等效應變曲線。如圖2(c)、(d)所示,等效應變在楔入段緩慢上升,展寬段的曲線上升速度加快,上升速度在進入第二階梯的展寬段時達到最大,該處變形完成后,曲線上升速度逐漸降低,并在精整段出現了水平臺,軋制剪切槽時,曲線再次上升。隨著初始軋制溫度的升高和軋件表面溫度梯度的降低,最終的等效應變值增大,應力條件增加心部缺陷出現的可能性較大。2.2 損傷分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航空航天復雜曲面構件精密成形技術的研究進展[J]. 張士宏,程明,宋鴻武,徐勇. 南京航空航天大學學報. 2020(01)
[2]多楔楔橫軋復雜鋁合金軸類件堆料缺陷的影響因素研究[J]. 趙小蓮,黃悅華,劉世鴻,曾建民,何克準,劉俊生,肖剛. 熱加工工藝. 2020(05)
[3]斷面收縮率對楔橫軋42CrMo/Q235層合軸界面結合特性的影響[J]. 閔海濤,彭文飛,吳煥銘,徐東明,吳志軍,束學道. 哈爾濱工程大學學報. 2018(07)
[4]工藝參數對楔橫軋GH4169合金軸類件力能參數的影響[J]. 朱德彪,束學道. 塑性工程學報. 2018(01)
[5]零件軋制近凈成形:一種兼具理論與實用價值的先進成形技術[J]. 束學道. 寧波大學學報(理工版). 2018(01)
[6]不同端部形狀下工藝參數對楔橫軋軋件凹心深度的影響[J]. 曾健,徐春國,任偉偉,郭徐樹. 塑性工程學報. 2017(02)
[7]Finite element analysis and experiment on multi-wedge cross wedge rolling for asymmetric stepped shaft of C45[J]. 紀宏超,劉晉平,付曉斌,唐學峰,王寶雨,黃旭. Journal of Central South University. 2017(04)
[8]楔橫軋多楔軋制高鐵空心車軸壁厚均勻性[J]. 鄭書華,束學道,孫寶壽,彭文飛. 工程科學學報. 2015(05)
[9]我國軸類零件軋制技術進展[J]. 胡正寰,楊翠蘋,王寶雨. 機械工程學報. 2012(18)
本文編號:2955068
【文章來源】:廣西大學學報(自然科學版). 2020年03期 北大核心
【文章頁數】:5 頁
【部分圖文】:
軋件縱截面
圖3(f)、(g)是在初始軋制溫度450 ℃的基礎上,經過表面急冷,使軋件小頭對稱面的中心與表面溫差37 ℃、75 ℃時的工況。如圖3所示,軋件上沒有明顯的環(huán)狀梯度損傷,在小頭連接處也沒有出現大損傷的富集,整體的損傷最大值仍然出現在軋件中心附近,數值明顯降低,且分布范圍縮小。在軋件旋轉軸上,距對稱面30、35、40、45、50 mm處取P1~P5五個特征點,五個特征點的損傷隨時間變化曲線見圖4(a)。從圖4(a)可見,各點開始變形之前,損傷緩慢上升;各點進入楔入段之后,損傷上升速度增大;在各點的展寬段,損傷增速達到最大值;各點變形結束后,損傷上升速度變緩,并在精整段趨于水平變化。各點最終的損傷最大值比較接近,但35 mm和40 mm處最終的損傷值相對較大。
圖2(c)、(d)分別是楔橫軋初始溫度為410 ℃、430 ℃、450 ℃和軋件表面降溫梯度Δ37 ℃、Δ75 ℃時,軋件旋轉軸上距對稱面35 mm處的等效應變曲線。如圖2(c)、(d)所示,等效應變在楔入段緩慢上升,展寬段的曲線上升速度加快,上升速度在進入第二階梯的展寬段時達到最大,該處變形完成后,曲線上升速度逐漸降低,并在精整段出現了水平臺,軋制剪切槽時,曲線再次上升。隨著初始軋制溫度的升高和軋件表面溫度梯度的降低,最終的等效應變值增大,應力條件增加心部缺陷出現的可能性較大。2.2 損傷分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航空航天復雜曲面構件精密成形技術的研究進展[J]. 張士宏,程明,宋鴻武,徐勇. 南京航空航天大學學報. 2020(01)
[2]多楔楔橫軋復雜鋁合金軸類件堆料缺陷的影響因素研究[J]. 趙小蓮,黃悅華,劉世鴻,曾建民,何克準,劉俊生,肖剛. 熱加工工藝. 2020(05)
[3]斷面收縮率對楔橫軋42CrMo/Q235層合軸界面結合特性的影響[J]. 閔海濤,彭文飛,吳煥銘,徐東明,吳志軍,束學道. 哈爾濱工程大學學報. 2018(07)
[4]工藝參數對楔橫軋GH4169合金軸類件力能參數的影響[J]. 朱德彪,束學道. 塑性工程學報. 2018(01)
[5]零件軋制近凈成形:一種兼具理論與實用價值的先進成形技術[J]. 束學道. 寧波大學學報(理工版). 2018(01)
[6]不同端部形狀下工藝參數對楔橫軋軋件凹心深度的影響[J]. 曾健,徐春國,任偉偉,郭徐樹. 塑性工程學報. 2017(02)
[7]Finite element analysis and experiment on multi-wedge cross wedge rolling for asymmetric stepped shaft of C45[J]. 紀宏超,劉晉平,付曉斌,唐學峰,王寶雨,黃旭. Journal of Central South University. 2017(04)
[8]楔橫軋多楔軋制高鐵空心車軸壁厚均勻性[J]. 鄭書華,束學道,孫寶壽,彭文飛. 工程科學學報. 2015(05)
[9]我國軸類零件軋制技術進展[J]. 胡正寰,楊翠蘋,王寶雨. 機械工程學報. 2012(18)
本文編號:2955068
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