亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        鍛造鋁合金擠壓成形工藝研究

        2015-07-01 09:32:22楊正法
        鍛壓裝備與制造技術(shù) 2015年4期
        關(guān)鍵詞:坯料鍛件溫度場

        楊正法

        (天水鍛壓機(jī)床(集團(tuán))有限公司,甘肅 天水741020)

        0 引言

        發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零件--活塞長時間受交變的高溫、高壓、沖擊載荷,其性能直接影響發(fā)動機(jī)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。高功率密度柴油機(jī)使用變形鋁合金活塞,其質(zhì)量輕,散熱好,單位體積功率大。鍛造鋁合金活塞因其組織致密、可靠性高而廣泛用于結(jié)構(gòu)緊密、體積小、比功率大的發(fā)動機(jī)中?;钊鎯?nèi)腔表面精度高,成形后不再切削加工[1],因此鍛造難度加大。本文研究該活塞的鍛造成形工藝,探索擠壓成形深型腔活塞的可行性。目前變形鋁合金活塞的生產(chǎn)有擠壓和鍛造兩種生產(chǎn)方式。擠壓活塞內(nèi)部組織致密,導(dǎo)熱和抗高溫、高壓能力明顯提高。由于擠壓活塞有較高的力學(xué)性能,使得活塞在較小的尺寸有較高的強(qiáng)度,從而減少了活塞的質(zhì)量,降低了活塞運(yùn)轉(zhuǎn)時的慣性,節(jié)省了能源消耗[2]。

        在活塞擠壓成形過程中,金屬不均勻流動會產(chǎn)生剪切變形。當(dāng)擠壓速度、坯料加熱溫度、模具預(yù)熱溫度、潤滑劑選取不合理,活塞內(nèi)部或表面都會產(chǎn)生缺陷。如果缺陷產(chǎn)生在非機(jī)加工面,則會導(dǎo)致零件報廢[3]。運(yùn)用有限元數(shù)值分析技術(shù),在塑性成形前,進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,改進(jìn)工藝,消除缺陷[1]。

        1 活塞工藝分析

        活塞三維模型圖如圖1 所示?;钊牧蠟锳1Si12CuNiMg 鋁合金,其主要技術(shù)要求為:Rm≥315MPa,A4≥3%,硬度均勻分布。纖維方向按零件輪廓分布,不允許有穿流、渦流、流線紊亂等缺陷。組織結(jié)構(gòu)為Al-Si 共晶,不允許有粗晶組織。力學(xué)性能、硬度、流線分布及微觀組織要求高。

        由于毛坯內(nèi)腔形狀復(fù)雜且內(nèi)表面不加工,因此表面不得有裂紋、皺紋、碰傷等缺陷。活塞材料為高硅鋁合金,含Si 量高(11.5~l2.5wt%),流動性差,鍛造溫度僅100℃左右,且對成形速度敏感,模鍛成形時容易產(chǎn)生裂紋和粗晶。鋁活塞裙鍛件體積較大,外形呈圓周對稱,變形程度大[1]。

        液壓機(jī)由于速度容易控制,變形應(yīng)變速率低,對于大變形、低速擠壓零件尤其適宜。因此,決定采用液壓機(jī)擠壓成形。

        圖1 擠壓活塞三維模型

        2 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)及參數(shù)

        數(shù)值模擬參數(shù)為:擠壓溫度475~370℃;坯料體積42548700mm3,成形設(shè)備45MN 液壓機(jī),四面體網(wǎng)格單元大小0.36mm,網(wǎng)格數(shù)量約為432400個。

        模擬時,上模運(yùn)動而下模靜止,并假定模具為剛性體。每次壓下量取約為初始坯料高度的1.5%。坯料為圓錐臺形,考慮到鍛件的對稱性,取其1/4 進(jìn)行模擬,并以中心為對稱截面。模擬材料參數(shù)采用Gleebe-1500D 實(shí)測數(shù)據(jù),圖2 為應(yīng)變速率為1.0s-1時的流動應(yīng)力曲線,圖3 為變形溫度450℃時的流動應(yīng)力曲線。

        圖2 應(yīng)變速率為1.0 s-1 時的流動應(yīng)力曲線

        圖3 變形溫度為450℃時的流動應(yīng)力曲線

        3 模擬結(jié)果及分析

        將工藝坯料制成圓臺形狀,尺寸?260mm(上)×?200mm(下)×225mm(高)。產(chǎn)生粗晶的原因除了由于變形程度過小(落入臨界變形區(qū))、變形程度過大和變形激烈而不均勻所引起之外,加熱和模鍛次數(shù)過多、加熱溫度過高、終鍛溫度太低也會產(chǎn)生粗晶。

        另外,由于工藝坯料形狀不合適,所引起的變形不均勻也會引起晶粒粗大,粗晶組織除使力學(xué)性能降低外,對金屬的疲勞強(qiáng)度和抗震性能都有不良的影響。由于鍛后熱處理不能改善粗大晶粒組織,故應(yīng)從工藝坯料的形狀和鍛造工藝方法上加以解決。

        圖4 底徑200mm 的圓臺狀毛坯成形結(jié)果

        (1)不同摩擦系數(shù)對成形的影響。分別采用摩擦系數(shù)為0.1 和0.3 對同樣的毛坯進(jìn)行模擬。如圖4 所示為摩擦系數(shù)0.3 時的模擬結(jié)果,可以看出,鋁合金在變形時因摩擦的原因使成形困難重重,摩擦系數(shù)為0.3 時成形困難,活塞鍛造的廢品率很高,近乎無法成形。又由于鋁合金在變形時不斷產(chǎn)生新生面,使其摩擦增大,所以在鋁活塞成形時需多次潤滑,以使其變形容易,提高成品率。

        (2)鍛件的溫度控制。成形過程中,涂潤滑劑和設(shè)備的上行和下降時間估計(jì)約30s(上、下各10s,設(shè)備速度100mm/s,涂潤滑劑10s),開始熱轉(zhuǎn)換和對空氣散熱時的毛坯溫度場如圖5 所示,最高溫度493℃。散熱后的溫度場如圖6 所示,最高溫度469℃。成形結(jié)束時的溫度場如圖7 所示,最高溫度498℃。

        圖5 開始熱轉(zhuǎn)換和對空氣散熱時的毛坯溫度場

        圖6 散熱后的鍛件溫度場

        圖7 鍛壓結(jié)束時的鍛件溫度場

        由于4032 鋁合金在鍛造過程中的溫度不能高于500℃,因此鍛造時不能一次成形,在壓制時一定要散熱,否則就會產(chǎn)生過燒,出現(xiàn)廢品。

        (3)流動網(wǎng)格。為檢查毛坯變形是否均勻,局部會否發(fā)生激烈變形,模擬了金屬流動,模擬結(jié)果如圖8 所示??梢悦黠@看出,這個變形過程是先鐓粗,后反擠。從金屬流動網(wǎng)格可以看出,所使用的坯料金屬流動均勻,沒有發(fā)生金屬局部激烈變形情況。

        (4)鍛件的等效應(yīng)變和等效應(yīng)力。鍛件的等效應(yīng)變?nèi)鐖D9 所示,等效應(yīng)力如圖10 所示。從圖9、10 可以看出,鍛件的擠壓變形是比較均勻的。

        圖8 變形時的流動網(wǎng)格

        圖9 鍛件的等效應(yīng)變

        圖10 鍛件的等效應(yīng)力

        4 結(jié)論

        (1)由于鍛件壁厚不均勻,在摩擦的作用下薄壁區(qū)域的金屬流動滯后,引起上端面凹凸不平。因此,要改善摩擦條件,以防止表面產(chǎn)生缺陷。

        (2)鋁活塞液壓機(jī)擠壓成形工藝?yán)昧薃1Si12CuNiMg 鋁合金低應(yīng)變速率動態(tài)再結(jié)晶較充分、材料變形抗力較小、塑性增強(qiáng)的特點(diǎn),鍛件未發(fā)現(xiàn)粗晶缺陷。

        [1]馬曉琴,張育國,張 蕾,等.變形鋁合金活塞鍛造成型工藝分析[J].熱加工工藝,2012,41(23):104-106.

        [2]黨 利,楊永順,郭俊卿,等.摩托車活塞擠壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)[J].模具工業(yè),2008,34(11):65-69.

        [3]于智宏.基于FEM 的轎車活塞擠壓成形過程中損傷研究[J].熱加工工藝,2013,42(17):104-106.

        [4]陳 軍,彭穎紅,阮雪榆.鍛造預(yù)成形工藝三維塑性有限元模擬[J].鍛壓裝備與制造技術(shù),1997,32(6):91-94.

        猜你喜歡
        坯料鍛件溫度場
        軸承套圈坯料螺旋孔型斜軋成形數(shù)值模擬及分析
        軸承(2022年5期)2022-06-08 05:05:42
        某壓力容器模擬鍛件制造工藝
        4032鋁合金轎車活塞擠壓坯料形狀優(yōu)化與試驗(yàn)研究*
        鋁合金加筋板焊接溫度場和殘余應(yīng)力數(shù)值模擬
        Archaeological Discovery Confirms the Ancient Past of Yin County
        文化交流(2019年3期)2019-03-18 02:00:12
        基于紋影法的溫度場分布測量方法
        MJS工法與凍結(jié)法結(jié)合加固區(qū)溫度場研究
        建筑科技(2018年6期)2018-08-30 03:41:08
        亞溫正火在大型鍛件中的應(yīng)用
        大型鑄鍛件(2015年1期)2016-01-12 06:33:37
        提高20Mn2鋼鍛件屈服強(qiáng)度的實(shí)用技術(shù)
        大型鑄鍛件(2015年1期)2016-01-12 06:32:49
        20MnMoNb鍛件超標(biāo)缺陷解剖分析
        大型鑄鍛件(2015年5期)2015-12-16 11:43:22
        视频一区视频二区自拍偷拍| 99精品视频免费热播| 欧美日韩亚洲一区二区精品| 草草影院ccyy国产日本欧美| 久久综合给合久久97色| 全球中文成人在线| 一道本久久综合久久鬼色 | 精品无码国产一区二区三区麻豆| 一区二区视频观看在线| 亚洲乱码av中文一区二区| 日日噜噜夜夜狠狠久久丁香五月| 国产激情免费观看视频| 国产成人精品三级麻豆| 不卡av电影在线| 久久精品日韩免费视频| 亚洲av成人一区二区三区在线观看| 日本一二三区视频在线| 国产综合开心激情五月| 99久久国内精品成人免费| 又爆又大又粗又硬又黄的a片| 欧美激情在线播放| 久久96日本精品久久久| a午夜国产一级黄片| 亚洲欧洲巨乳清纯| 亚洲熟妇久久国产精品| 亚洲大尺度无码无码专区| 亚洲国产成人va在线观看天堂| 亚洲日本无码一区二区在线观看| 熟女俱乐部五十路二区av| 亚洲av综合av一区| 99久久亚洲国产高清观看| 午夜精品久久久久久久久久久久| 少妇被猛烈进入中文字幕| 69精品丰满人妻无码视频a片| 中文字幕文字幕视频在线| 国精品无码一区二区三区在线看| 尹人香蕉久久99天天拍| 久久久亚洲av午夜精品| 色婷婷av一区二区三区不卡| 日韩毛片久久91| 亚洲人成绝费网站色www|