薄壁铝合金管材热挤压缩径增厚成形影响因素研究

发布时间：2021-02-09 23:46

　　管材塑性加工已成为先进塑性加工技术面向21世纪研究和发展的一个重要方向,在航空航天、国防、轻工业等结构件生产制造中已获得广泛的应用。针对传统飞机拉杆的铆接螺纹套筒设计、连接强度不稳定、制造成本高、使用寿命低及装配复杂繁琐等缺点,本文提出了一种铝合金缩径段增厚的飞机拉杆设计方法。通过缩径段螺纹连接的方式取代铆接螺纹套筒连接,实现拉杆的刚度及强度好、重量轻、装配方便的要求。目前,国内外现有的报道主要研究了管材热缩径成形的工艺方法,而对管端增厚方向研究较少。本论文以直径22.00mm、壁厚为1.00mm的5A02薄壁铝合金管材热挤压缩径增厚过程为研究对象,分析了管材缩径增厚成形的基本理论。通过采用有限元软件模拟了管材热挤压缩径增厚成形,并对成形装置与加热装置进行了设计。通过理论研究推导出了控制管材进给量的方程式,并进行了热挤压缩径增厚成形试验研究,取得了如下研究成果:通过对热挤压缩径增厚成形的变形特点、影响因素和工艺方法进行了理论研究。分析了管材热挤压缩径增厚的成形过程和力的变化,详细描述了缩口系数、模具锥角、进给速度、成形温度、摩擦条件等因素对管材热挤压增厚成形的影响,并获得了用于管材端口... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 相关技术研究的发展动态与现状
        1.2.1 管材缩径增厚成形工艺研究现状
        1.2.2 数值模拟技术在管材缩径增厚成形中的应用
        1.2.3 飞机拉杆的研究概况
    1.3 研究内容
第2章 管材热挤压缩径增厚成形基本理论
    2.1 缩径增厚变形特点
    2.2 热挤压缩径增厚成形影响因素
        2.2.1 管材
        2.2.2 模具锥角与缩径增厚系数
        2.2.3 进给速度
        2.2.4 成形温度
        2.2.5 摩擦条件
    2.3 缩径增厚变形程度
    2.4 缩径增厚成形工艺
        2.4.1 旋压缩径增厚成形工艺
        2.4.2 冲压成形工艺
        2.4.3 热挤压缩径增厚成形工艺
    2.5 本章小结
第3章 管材热挤压缩径增厚有限元模拟研究
    3.1 有限元模型的建立
        3.1.1 几何模型的建立
        3.1.2 边界条件设定
        3.1.3 本构方程设置
    3.2 关键工艺参数对管材缩径增厚成形的影响
        3.2.1 热挤压缩径增厚成形过程
        3.2.2 缩口系数与凹模锥角对成形的影响
        3.2.3 成形温度与进给速度对成形的影响
        3.2.4 摩擦系数对成形的影响
    3.3 成形工艺参数优化
        3.3.1 正交试验简介
        3.3.2 正交试验设计
        3.3.3 试验结果分析
    3.4 本章小结
第4章 管材热挤压缩径增厚成形工装设备设计
    4.1 模具结构设计
        4.1.1 成形装置结构
        4.1.2 模具设计
    4.2 加热装置设计
    4.3 本章小结
第5章 管材热挤压缩径增厚成形工艺试验研究
    5.1 工艺性分析
    5.2 缩径增厚成形工艺设计
        5.2.1 缩径增厚变形程度的计算
        5.2.2 管坯进给量的理论计算
        5.2.3 缩径增厚力的计算及设备选择
    5.3 试验
        5.3.1 试验材料
        5.3.2 润滑剂
        5.3.3 成形试验
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 增厚区型腔尺寸对管材缩径增厚成形的影响
        5.4.2 模肩长度对管材缩径增厚成形的影响
        5.4.3 模具锥角对管材缩径增厚的影响
        5.4.4 温度对管材缩径增厚成形的影响
        5.4.5 进给速度与摩擦系数对管材缩径增厚成形的影响
        5.4.6 进给量对管材缩径增厚成形的影响
        5.4.7 偏心对管材缩径增厚成形的影响
    5.5 微观组织分析
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]温度对热轧退火态TC4钛合金型材拉伸行为的影响[J]. 曾文文,肖寒,赵帅,周荣锋,黄海广,刘昆.  金属热处理. 2018(09)
[2]“肚大口小”筒形件的缩口挤压成形工艺研究[J]. 刘泽,张星,于建民,范丹丹,杨乐.  热加工工艺. 2018(07)
[3]铝合金管缩口-冲孔复合电磁成形试验研究[J]. 陈文韬,于海平,赵鹏,王煜.  锻压技术. 2018(03)
[4]大口径、空心零件成形工艺[J]. 段建霞,王丽俊,兰志强.  精密成形工程. 2017(04)
[5]工艺参数对高强钢管单道次缩径旋压成形质量的影响[J]. 杨鑫,肖刚锋,程秀全,夏琴香.  锻压技术. 2017(03)
[6]5A06管材力学性能测试及其缩口成形性的有限元分析[J]. 张稳,鄂大辛,高志纯.  精密成形工程. 2017(01)
[7]曲母线型铝合金筒形零件的旋压加工[J]. 曾向东.  精密成形工程. 2016(04)
[8]252kV GIS分支母线壳体缩口工艺与模具设计[J]. 张旸,汪美珍.  模具工业. 2016(02)
[9]6061A冷旋压铝管断裂失效分析[J]. 程琴,曾蓉,何玉怀.  金属热处理. 2015(11)
[10]工业纯钛管材缩口工艺研究[J]. 张耀斌,曹海峰,晏小兵,冯红超,杨燕.  中国钛业. 2015(03)

博士论文
[1]变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D]. 许兰贵.华南理工大学 2010

硕士论文
[1]薄壁铝合金管材热挤压缩口增厚流变行为研究[D]. 李轩颖.南昌航空大学 2017
[2]钢管内外高压润滑精密拉拔成形技术研究[D]. 武战利.燕山大学 2015
[3]紫铜管旋冲缩口成形加工的数值模拟与仿真[D]. 王会中.电子科技大学 2011
[4]薄壁管数控弯曲成形壁厚变薄的数值分析[D]. 陈戟铭.西北工业大学 2003



本文编号：3026428