大型铝合金薄壁筒节轧制工艺研究
发布时间：2021-05-31 17:17
随着航空航天事业发展,航空铝材零件成形的研究更为关键。大型铝合金筒节是航空航天装备的关键零部件,而我国自主研发和生产大型铝合金筒节的能力较差,存在加工精度低、表面质量差、生产效率低、制造成本高等一系列问题,难于满足重载、高冲击、超低温等等极端环境所需的性能要求。本文基于轧制成形的方法研究大型铝合金筒节的轧制工艺及轧制过程产品质量控制,为提高工业生产效率和产品质量提供解决方案。首先,在Gleeble-3800热模拟实验机上进行了6061铝合金热压缩实验,建立了大型铝合金筒节变形抗力模型;为准确预报轧制力,建立了大型铝合金筒节不均匀应力分布的轧制力和弯曲曲率计算模型;在此模型的基础上,制定了合理的筒节轧制规程。然后,基于ABAQUS有限元软件模拟了大型铝合金筒节的轧制过程。研究了大型铝合金筒节轧制过程金属塑性变形规律,并进一步分析了轧辊转速、进给速度、筒节开轧温度、摩擦系数等轧制工艺参数对筒节金属变形的影响;针对筒节圆度控制和端面质量提出了相应的解决措施和控制方法。最后,仿真分析了轧制工艺对大型铝合金薄壁筒节圆度质量和筒节宽展的影响。主要分析了驱动辊转速、筒节开轧温度、摩擦系数等轧制工艺参...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
米级超大型铝合金整体环件
早在 1900 年就研究出来相关轧制工艺，随后就研制出碾环机。1960 年nson 在立式二辊轧机上对环件轧制进行了实验研究[37]。国内也有学者实验研究，华林等研究人员开发了标准化的环件轧制实验测试系统，了轧制实验，并取得了很好的效果，推广投入使用。如图 1-2 所示为环扎图。陈彬等研究人员参考相关学者的学术成果，对轧制过程中板行了探究和分析，并归纳了导致钢板头部出现弯曲的关键要素[38]。庞员也通过正交实验法对板带轧制头部翘曲问题进行了探究，研究了因和选择，并且分析了影响对此试样轧制过程中各因素对翘曲的因素规律时候，余望等人就通过进行单张轧制实验，分析了影响弯曲的原因，曲率、轧辊直径等各类变量存在的关联[40]。知名的李学文学者经铝展开标准化的轧制实验，探讨了表面摩擦系数与表面流动特性所存在这之后明确了在特定条件下，压下率与轧板曲率所存在的联系[41]。显节及环形件轧制曲率方面的学术成果并不多，曲率研究绝大部分将板心。因此，研究弯曲曲率对于筒节轧制很有必要。
第 1 章 绪 论义和主要研究内容义文献对大型环件轧制进行了研究，但大多数集介绍上，在实际生产中，只能凭借经验反复试制工艺和尺寸形状控制，目前大型铝合金薄壁由锻制造工艺如图 1-3 所示，其加工生产存在效寸控制精度差，产品质量较差等问题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2.25Cr1Mo0.25V大型筒节喷淋冷却仿真和实验研究[J]. 董志奎,孙建亮,毕雪峰,邱丑武,刘建静. 塑性工程学报. 2017(03)
[2]摩擦对异形环件热轧变形影响的有限元探讨[J]. 张雷,张哲铭,李激光. 物理测试. 2017(03)
[3]大型筒节轧制成形热力耦合模拟和工艺分析[J]. 陈素文,刘宏民,孙建亮,周学凤. 燕山大学学报. 2017(02)
[4]大中型铝合金高筒薄壁环件整体轧制成形技术[J]. 刘浩,张文学,王恒强,魏博深,车景宾. 航天制造技术. 2017(01)
[5]摩擦系数对宽厚板轧制宽展影响的数值模拟[J]. 柳翠茹,张立文,张驰,顾森东,申文飞. 塑性工程学报. 2016(06)
[6]立式热轧环过程导向辊固定位置研究[J]. 王德辉,汪小凯,华林,朱乾皓,万明珍,戴玉同. 塑性工程学报. 2016(06)
[7]大型筒节轧制力预报模型[J]. 孙建亮,彭艳,张永振,陈素文,韩辉. 钢铁. 2015(09)
[8]考虑非均匀应力分布的大型筒节轧制力计算模型[J]. 孙建亮,刘宏民,彭艳,陈素文. 机械工程学报. 2015(18)
[9]大变形量下高碳钢环件冷轧变形过程模拟与试验研究[J]. 魏文婷,华林,韩星会,路博涵. 中国机械工程. 2015(04)
[10]基于条元法的异步轧制金属三维塑性变形分析[J]. 彭艳,张海丽. 燕山大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]大型筒节轧制变形研究及圆度控制[D]. 陈素文.燕山大学 2014
硕士论文
[1]径轴向轧制过程对环件成型效果影响的数值模拟研究[D]. 刘晓飞.大连理工大学 2013
[2]大型环件轧制数值模拟及宽展变形研究[D]. 崔丹丹.燕山大学 2013
[3]AA7050铝合金异步及水平错位非对称轧制变形的有限元模拟[D]. 李学文.中南大学 2013
[4]大型环形件径轴向辗扩成形数值模拟研究[D]. 王浩.山东大学 2013
[5]大型环件径轴向轧制成形工艺理论研究[D]. 周广.武汉理工大学 2011
[6]大型环件成形过程的数值模拟[D]. 程瑞敏.燕山大学 2009
本文编号：3208647
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
米级超大型铝合金整体环件
早在 1900 年就研究出来相关轧制工艺，随后就研制出碾环机。1960 年nson 在立式二辊轧机上对环件轧制进行了实验研究[37]。国内也有学者实验研究，华林等研究人员开发了标准化的环件轧制实验测试系统，了轧制实验，并取得了很好的效果，推广投入使用。如图 1-2 所示为环扎图。陈彬等研究人员参考相关学者的学术成果，对轧制过程中板行了探究和分析，并归纳了导致钢板头部出现弯曲的关键要素[38]。庞员也通过正交实验法对板带轧制头部翘曲问题进行了探究，研究了因和选择，并且分析了影响对此试样轧制过程中各因素对翘曲的因素规律时候，余望等人就通过进行单张轧制实验，分析了影响弯曲的原因，曲率、轧辊直径等各类变量存在的关联[40]。知名的李学文学者经铝展开标准化的轧制实验，探讨了表面摩擦系数与表面流动特性所存在这之后明确了在特定条件下，压下率与轧板曲率所存在的联系[41]。显节及环形件轧制曲率方面的学术成果并不多，曲率研究绝大部分将板心。因此，研究弯曲曲率对于筒节轧制很有必要。
第 1 章 绪 论义和主要研究内容义文献对大型环件轧制进行了研究，但大多数集介绍上，在实际生产中，只能凭借经验反复试制工艺和尺寸形状控制，目前大型铝合金薄壁由锻制造工艺如图 1-3 所示，其加工生产存在效寸控制精度差，产品质量较差等问题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2.25Cr1Mo0.25V大型筒节喷淋冷却仿真和实验研究[J]. 董志奎,孙建亮,毕雪峰,邱丑武,刘建静. 塑性工程学报. 2017(03)
[2]摩擦对异形环件热轧变形影响的有限元探讨[J]. 张雷,张哲铭,李激光. 物理测试. 2017(03)
[3]大型筒节轧制成形热力耦合模拟和工艺分析[J]. 陈素文,刘宏民,孙建亮,周学凤. 燕山大学学报. 2017(02)
[4]大中型铝合金高筒薄壁环件整体轧制成形技术[J]. 刘浩,张文学,王恒强,魏博深,车景宾. 航天制造技术. 2017(01)
[5]摩擦系数对宽厚板轧制宽展影响的数值模拟[J]. 柳翠茹,张立文,张驰,顾森东,申文飞. 塑性工程学报. 2016(06)
[6]立式热轧环过程导向辊固定位置研究[J]. 王德辉,汪小凯,华林,朱乾皓,万明珍,戴玉同. 塑性工程学报. 2016(06)
[7]大型筒节轧制力预报模型[J]. 孙建亮,彭艳,张永振,陈素文,韩辉. 钢铁. 2015(09)
[8]考虑非均匀应力分布的大型筒节轧制力计算模型[J]. 孙建亮,刘宏民,彭艳,陈素文. 机械工程学报. 2015(18)
[9]大变形量下高碳钢环件冷轧变形过程模拟与试验研究[J]. 魏文婷,华林,韩星会,路博涵. 中国机械工程. 2015(04)
[10]基于条元法的异步轧制金属三维塑性变形分析[J]. 彭艳,张海丽. 燕山大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]大型筒节轧制变形研究及圆度控制[D]. 陈素文.燕山大学 2014
硕士论文
[1]径轴向轧制过程对环件成型效果影响的数值模拟研究[D]. 刘晓飞.大连理工大学 2013
[2]大型环件轧制数值模拟及宽展变形研究[D]. 崔丹丹.燕山大学 2013
[3]AA7050铝合金异步及水平错位非对称轧制变形的有限元模拟[D]. 李学文.中南大学 2013
[4]大型环形件径轴向辗扩成形数值模拟研究[D]. 王浩.山东大学 2013
[5]大型环件径轴向轧制成形工艺理论研究[D]. 周广.武汉理工大学 2011
[6]大型环件成形过程的数值模拟[D]. 程瑞敏.燕山大学 2009
本文编号：3208647
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