某型号破甲弹头螺精制坯热挤压成形工艺的研究

发布时间：2020-06-19 00:21

【摘要】：头螺是破甲弹的重要组成部分,其生产质量的好坏直接影响着破甲弹的打击效果。头螺是结构复杂深长孔类零件,尺寸精度和综合力学性能要求高,并且具有大批量生产的特点,这就需要生产高质量的头螺毛坯。目前,头螺毛坯的生产工艺采用棒料锻造实心坯后再机械加工成形,由于其中空的结构,导致材料利用率不足30%,严重浪费原材料,企业的经济效益差。本文采用热挤压精密成形工艺,利用管坯成形头螺毛坯,直接成形出深长孔结构,减少了机械加工余量,对于提高材料的利用率和生产效率具有重要的意义。本文基于刚塑性有限元法建立了头螺精制坯热挤压成形的有限元分析模型,通过有限元模拟分析,进一步确立了利用闭式模具进行墩挤成形,采用局部加热的方法,成形头螺精制坯尾部和头部的工艺方案。分析了热挤压成形头螺毛坯头部折叠缺陷产生的原因,认为管坯的尺寸规格,影响了成形效果,确立了合理的管坯规格。为了进一步研究影响管坯成形的因素,采用不同规格的管坯,不同的工艺参数,包括凸模运动速度,管坯局部加热温度,不同摩擦因子,以最大成形载荷及成形效果为参考量,进行有限元模拟分析,确立了合理的工艺参数。根据数值模拟的结果,设计了头螺精制坯实际生产的分瓣模具,并以铅为实验材料,设计了物理模拟实验的简易模具,进行头螺精制坯的实验研究,最终获得了符合要求的实验样件,进一步验证了有限元分析结果的正确性,以及工艺方案的可行性。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ410.5
【图文】：

零件图,零件图,热挤压

图 2-1 头螺零件图热挤压图的设计要满足以下几个方面的设计原则：1）毛坯挤压零件图要有余厚度和合适的加工余量；2）为了挤压过程中减少摩擦阻力和挤压结束脱要有必要的挤压斜度；3）合理的设计圆角过渡。根据头螺的零件图和尺寸，和以上设计原则，头螺毛坯的热挤压图设计如图 2-2 所示。2541676521Φ14Φ51Φ03Φ07Φ10Φ89Φ21618.5R10130°

三维装配,锥度,尾部

过程更容易成形。通过以上叙述，头螺精制坯的成形工、墩挤尾部、脱模卸料、室温冷却、加热头部、墩挤头制坯 DEFORM 模拟建模型的建立小节中确定的工艺方案流程，建立相应的模型，进行有案的可行性。考虑到 DEFORM 分析软件中不能进行模，以及不能精确的定位模具与坯料的相对位置关系，所凸凹模以及坯料进行三维实体建模，并进行装配定位，导出，这样使得导入 DEFORM-3D 软件后三者的位置坯在成形尾部锥度时采用开式的模具结构，其三维装配中凸凹模可以简化成图中形式。这样使得模拟时的计算，更重要的是不影响成形效果。

【参考文献】