先进材料身管精锻制造工艺及锻后性能研究

发布时间：2020-08-11 21:44

【摘要】：为提升身管的寿命与改进身管制造工艺,本文对某型号步枪身管的三种预选新材料进行制造工艺状况试验对比分析,分别得出了淬火温度与回火温度对各材料硬度的影响规律;得到了三种材料在深孔钻、车削工艺中的具体加工性能数据,得出身管材料的硬度并不是影响身管毛坯机加性能的主要因素;在精锻过程中,得到了三种材料对精锻参数的影响情况,精锻时的锻造力受材料硬度影响较大。为准确评价三种新材料在径向精锻加工后身管的使用性能,需要研究精锻工艺对身管材料力学性能的影响及锻后身管材料性能变化的具体规律。通过对锻造前后的材料进行拉伸、胀形、冲击韧性等试验,发现身管材料在精锻后,其力学性能会有大幅度变化,而且精锻工艺会使身管材料产生各向异性,使轴向的强度性能优于横向。通过金相试验验证了身管材料各向异性产生的原因:材料因径向锻造会在轴向上产生流线组织。运用刚塑性有限元理论,通过使用有限元软件ABAQUS对身管膛线成形过程进行仿真,得出了锻造比对膛线成形性的影响:锻造比过大,阴线处会因为应力过大而使材料产生微裂纹;锻造比过小,阳线不能充分成形,这都会对身管的使用性能产生重要影响。同时还模拟了锻后身管膛线的残余应力分布,锻后在身管的阳线与阴线边界区域有应力集中现象,阳线区域的残余应力比阴线区域的略大。使用有限元软件建立了身管精锻的二维对称模型,分析了锻后身管沿径向位置上的残余应力分布情况。并且通过使用X射线残余应力分析仪测试了新材料身管在精锻前后身管外表面的残余应力分布及变化规律,得出锻后身管外表面的残余应力主要是轴向上的压应力,是由于锤头的锻压而使材料沿轴向流动而产生的。去应力退火后,三种材料身管外表面的残余应力总体上都能得到消除。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TJ203.1

【参考文献】

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1 殷文齐;杜建伟;;重型轴类锻件径向锻造工艺研究[J];一重技术;2016年03期

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6 刘力力;樊黎霞;徐诚;;正交试验法优化身管径向精锻成形工艺参数研究[J];锻压技术;2012年05期

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8 王玉凤;李付国;谢汉芳;刘趁意;付静波;;钼金属径向精锻工艺的数值模拟[J];稀有金属材料与工程;2009年12期

9 樊黎霞;刘力力;刘庆东;董雪花;;身管线膛精锻加工过程的数值分析[J];兵工学报;2009年08期

10 秦敏;李继光;房娃;刘建生;;空心车轴径向锻造工艺的模拟研究[J];太原科技大学学报;2008年05期

本文编号：2789598