板料的局部体积塑性成形及其对材料性能的影响研究

发布时间：2021-05-19 06:24

　　板料体积成形（或冲锻成形）技术,是一种对板坯进行塑性变形以获得某些局部非等厚几何特征的成形方法。近年来,因该技术在满足结构轻量化、减小工序环节等方面具有特殊的优势而备受关注。但板料体积成形在力与变形等方面,与传统的板成形或体积成形存在较大差异;同时,实践中广泛应用的金属板材一般都经过了轧制以及后续的处理,会因为晶粒择优取向和纤维组织而形成明显的各向异性。此外,金属在冷塑性变形过程中还会出现加工硬化等现象,因此,深入研究轧制板坯体积塑性变形的相关规律、掌握板料体积成形对板坯微观组织以及宏观性能的影响,是十分必要的。本文研究了板料的体积塑性成形工艺及其对轧制板坯材料性能的影响。以某型板式同步器齿环为例,探讨了冲锻成形工艺以及摩擦等工艺因素对成形的影响;以16MnCr5钢板与6061铝板为对象,分析了轧制板局部体积成形的微观组织以及宏观力学特性演化规律。主要结论如下:（1）模具与板坯不同接触部位的摩擦状态,对成形过程有着不同的影响。其中,模具齿腔以内的摩擦会阻碍金属流动,不利于填充;而增大模具齿腔以外与板料接触部位的摩擦力,可以增大金属向外流动的阻力,从而有利于齿部填充。因此,可以通过调整局... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 板料体积成形技术简介
    1.3 国内外研究现状
    1.4 论文的主要研究内容
2 板式同步器齿环的冲锻成形工艺
    2.1 前言
    2.2 同步器齿环成形的有限元模型
    2.3 模拟结果及分析
        2.3.1 填充性分析
        2.3.2 等效应力分析
        2.3.3 金属流动状态分析
        2.3.4 成形载荷
    2.4 成形方案优化
        2.4.1 局部摩擦因子调整
        2.4.2 设置阻流凸台
        2.4.3 工艺分析
    2.5 本章小结
3 局部体积变形对各向异性板料宏观性能的影响
    3.1 前言
    3.2 实验方案
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 试样制备及实验方案
    3.3 结果及分析
        3.3.1 局部体积变形形状对性能的影响
        3.3.2 各向异性对局部体积变形板料性能的影响
    3.4 本章小结
4 局部体积变形对板料微观组织与性能的影响
    4.1 实验方法
    4.2 冷轧板材的组织与性能特征
        4.2.1 金相组织
        4.2.2 截面硬度分布
    4.3 冷轧板局部体积成形后的组织与性能特征
    4.4 轧制方向对板式同步环齿部显微硬度的影响
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文
    B.作者在攻读硕士学位期间申请的专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]晶体学织构与晶粒形状对管线钢屈服强度各向异性的影响[J]. 宗毳,毛卫民,朱国辉.  金属热处理. 2012(11)
[2]厚板局部镦粗圆孔翻边的数值模拟[J]. 林启权,袁中林,王振球.  热加工工艺. 2011(03)
[3]板料凸起成形的底部压缩拉深法[J]. 林启权,张学兵,王振球.  锻压技术. 2010(06)
[4]铝合金浅筒形件冲挤复合成形模拟与优化[J]. 李奋强,刘全坤,张金宝.  锻压装备与制造技术. 2009(03)
[5]板冲锻成形新工艺及其在轿车飞轮盘加工中的应用[J]. 王新云,夏巨谌,陈志明,胡国安.  塑性工程学报. 2008(04)
[6]汽车离合器衬套冲锻复合工艺研究及其数值模拟[J]. 李雪松,陈军,吴公明,王刚.  锻压装备与制造技术. 2006(01)
[7]板料冲压冷锻复合成形技术及其应用[J]. 蒋鹏.  汽车工艺与材料. 2000(09)
[8]国内外精密塑性成形技术的新动向[J]. 冯宝伟,胡亚民.  金属成形工艺. 1999(02)
[9]钣金成形与冷挤压的复合冲压技术的应用[J]. 张清林,中野隆志.  锻造与冲压. 2005 (04)

硕士论文
[1]板料凸起成形的冲锻复合塑性成形工艺及其机理研究[D]. 董文正.湘潭大学 2012
[2]凸起成形的反挤压法和底部压缩拉深法研究[D]. 张学兵.湘潭大学 2011
[3]不等壁厚板材零件冲锻成形增厚机理与试验研究[D]. 罗建成.华中科技大学 2011
[4]微型铝合金轴承座冲锻复合成形模拟与优化研究[D]. 李奋强.合肥工业大学 2010



本文编号：3195289