锡青铜加热旋压成形工艺参数及成形件性能研究
发布时间：2021-07-01 21:41
旋压是一种综合了多种工艺特点的先进塑性成形工艺。锡青铜被广泛用于制造一些重要机械零部件,通过强力旋压将锡青铜毛坯加工成的连杆衬套具有很高的强度和硬度,但塑性往往较差。为了改善成形件的塑性,提高整体力学性能,降低对旋压设备动力和刚度的要求,增大旋压减薄量、缩短旋压作业时间、提高生产效率、降低产品成本等,可以采用加热旋压工艺对其进行改善,所以通过控制加热旋压参数来改善成形件的力学性能显得尤为重要。加热旋压是使金属坯料加热至金属再结晶温度以下成形的旋压方法,其工艺过程受旋压温度、减薄率、进给比等因素影响变得十分复杂。金属材料加热旋压时,由于在再结晶温度以下发生塑性变形而产生加工硬化,同时变形温度较高时材料会发生动态回复等变化。变形温度、变形程度、变形速度等会直接影响成形件的微观组织和力学性能的变化。此外,不同材料动态回复、动态再结晶的温度和内部组织结构都不同,加热旋压成形过程与成形件质量差别巨大。本文主要研究锡青铜（QSn7-0.2）筒形件的加热旋压成形工艺参数对成形件微观组织和力学性能的影响。Simufact.forming软件是专门用于金属塑性成形的有限元仿真软件,可以用于模拟多种材料的...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铜锡二元平衡相图
中北大学学位论文71.4.1剪切旋压如图1.2所示，毛坯2被尾座顶紧块1同心的压紧在芯模5的端面上，并随同主轴旋转。旋轮3向毛坯2作横向靠近，它与芯模之间保持给定间隙，同时通过纵向进给机构作直线匀速运动。此时旋轮3对毛坯施加压力，使材料剪切变形，得到厚度变薄和带底的空心圆锥形零件。图1.2剪切旋压基本过程Figure1.2Basicprocessofshearspinning1-尾座顶紧块2-毛坯3-旋轮4-工件及其凸缘5-芯模如图1.2所示，平板毛坯在旋压过程中只有轴向的剪切滑移，而无任何其他变形。从纵断面上看，毛坯犹如一叠同心圆环，成形过程中毛坯在外力作用下各层圆环依次地沿回转轴线滑移，形成锥角为2α的圆锥形件，因此，变形前后工件的直径和轴向厚度保持不变。剪切旋压的特点主要有：1）旋压道次少。大多数在一道次中就可完成工件成形；2）加工时间短、工件表面粗糙度低，成形精度高；3）能较容易地成形拉深旋压难于成形的工件；4）机床操作和调整比拉深旋压容易得多；
中北大学学位论文81.4.2变薄旋压如图1.3a所示，将短而粗的筒形毛坯2套在芯模4上（其内径与芯模相配合），并用尾座的顶紧块5与压紧在芯模4的端面上。另一种如图1.3b所示，毛坯2以其端面顶靠在芯模4的后台肩上。当毛坯和芯模随主轴旋转后，使旋轮（通常为2~3个）同时与芯模4母线保持给定的间隙，并作平行于芯模轴线方向进给运动。在旋轮接触毛坯时由于摩擦产生自转，此时，毛坯材料在旋转中被旋轮开始从一端逐点、连续地从旋轮和芯模之间间隙挤出（故也称为挤出旋压）。毛坯被变形的结果是，内径基本不变，壁厚显著减薄，长度大大延伸，即得到薄而长的筒形或管形工件。图1.3变薄旋压基本过程Figure1.3Basicprocessofthinningspinning（a）正旋压（b）反旋压1-旋轮2-毛坯3-工件4-芯模5-尾座顶紧块变薄旋压变形是发生在旋轮对工件压下接触的一个很小变形区内，金属在受压时同时向3个方向流动：（1）沿着工件母线（或轴线）方向流动，因该向变形阻力最小，从而使工件延伸，这是旋压的主变形。（2）向着旋轮的前上方流动，致使材料产生隆起（堆积），并可引起扩径，给后面旋压带来不利影响，但一般情况下此向流动很校（3）沿周向流动，引起工件纵向剖面的扭曲变形，但金属在此向上的流动也很
【参考文献】：
期刊论文
[1]难变形薄壁筒形件强力旋压组织演化研究进展[J]. 张冉阳,余欢,赵刚要. 特种铸造及有色合金. 2019(09)
[2]旋压成形损伤断裂缺陷预测研究进展[J]. 詹梅,李锐,郑泽邦,高鹏飞,张洪瑞,吕伟. 精密成形工程. 2019(05)
[3]退火温度对Cu-Sn合金组织的影响[J]. 朱佳博,南黄河,何冰. 金属热处理. 2019(08)
[4]基于Simufact筒形件强力旋压旋轮数量对成形质量的影响[J]. 李凤刚,原霞,郝晓华,刘涛,王梦洁. 锻压技术. 2019(07)
[5]钛合金薄壁筒形件热强旋宏微观成形规律研究进展[J]. 詹梅,王贤贤,高鹏飞. 西华大学学报(自然科学版). 2019(04)
[6]超长薄壁筒形件整体旋压技术[J]. 崔旭昌,杜尚军,刘声海,刘溪,苟长平,蒋茂春. 模具制造. 2019(06)
[7]基于析因试验的QSn7-0.2锡青铜连杆衬套尺寸精度分析[J]. 李姝,樊文欣,杨锋,李志伟. 特种铸造及有色合金. 2019(01)
[8]基于Simufact的QSn7-0.2衬套强力旋压与变薄拉深的成形精度[J]. 李志伟,樊文欣,杨锋,张厚祖,郭佩剑. 特种铸造及有色合金. 2018(10)
[9]三旋轮错距旋压下超薄壁筒内径成形精度研究[J]. 曹权,李新和,张坦,易兆祥,饶国举. 锻压技术. 2018(09)
[10]基于Simufact筒形件强力旋压与变薄拉深应力应变分析[J]. 张厚祖,樊文欣,杨锋,李志伟,郭佩剑. 特种铸造及有色合金. 2018(09)
硕士论文
[1]热压缩及旋压工艺对铜锡合金组织与性能的影响[D]. 惠均.中北大学 2019
[2]锡青铜热挤压成形工艺参数及成形件性能研究[D]. 高伟锋.中北大学 2019
[3]连杆衬套二道次错距旋压数值仿真及试验研究[D]. 郭芳.中北大学 2019
本文编号：3259918
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铜锡二元平衡相图
中北大学学位论文71.4.1剪切旋压如图1.2所示，毛坯2被尾座顶紧块1同心的压紧在芯模5的端面上，并随同主轴旋转。旋轮3向毛坯2作横向靠近，它与芯模之间保持给定间隙，同时通过纵向进给机构作直线匀速运动。此时旋轮3对毛坯施加压力，使材料剪切变形，得到厚度变薄和带底的空心圆锥形零件。图1.2剪切旋压基本过程Figure1.2Basicprocessofshearspinning1-尾座顶紧块2-毛坯3-旋轮4-工件及其凸缘5-芯模如图1.2所示，平板毛坯在旋压过程中只有轴向的剪切滑移，而无任何其他变形。从纵断面上看，毛坯犹如一叠同心圆环，成形过程中毛坯在外力作用下各层圆环依次地沿回转轴线滑移，形成锥角为2α的圆锥形件，因此，变形前后工件的直径和轴向厚度保持不变。剪切旋压的特点主要有：1）旋压道次少。大多数在一道次中就可完成工件成形；2）加工时间短、工件表面粗糙度低，成形精度高；3）能较容易地成形拉深旋压难于成形的工件；4）机床操作和调整比拉深旋压容易得多；
中北大学学位论文81.4.2变薄旋压如图1.3a所示，将短而粗的筒形毛坯2套在芯模4上（其内径与芯模相配合），并用尾座的顶紧块5与压紧在芯模4的端面上。另一种如图1.3b所示，毛坯2以其端面顶靠在芯模4的后台肩上。当毛坯和芯模随主轴旋转后，使旋轮（通常为2~3个）同时与芯模4母线保持给定的间隙，并作平行于芯模轴线方向进给运动。在旋轮接触毛坯时由于摩擦产生自转，此时，毛坯材料在旋转中被旋轮开始从一端逐点、连续地从旋轮和芯模之间间隙挤出（故也称为挤出旋压）。毛坯被变形的结果是，内径基本不变，壁厚显著减薄，长度大大延伸，即得到薄而长的筒形或管形工件。图1.3变薄旋压基本过程Figure1.3Basicprocessofthinningspinning（a）正旋压（b）反旋压1-旋轮2-毛坯3-工件4-芯模5-尾座顶紧块变薄旋压变形是发生在旋轮对工件压下接触的一个很小变形区内，金属在受压时同时向3个方向流动：（1）沿着工件母线（或轴线）方向流动，因该向变形阻力最小，从而使工件延伸，这是旋压的主变形。（2）向着旋轮的前上方流动，致使材料产生隆起（堆积），并可引起扩径，给后面旋压带来不利影响，但一般情况下此向流动很校（3）沿周向流动，引起工件纵向剖面的扭曲变形，但金属在此向上的流动也很
【参考文献】：
期刊论文
[1]难变形薄壁筒形件强力旋压组织演化研究进展[J]. 张冉阳,余欢,赵刚要. 特种铸造及有色合金. 2019(09)
[2]旋压成形损伤断裂缺陷预测研究进展[J]. 詹梅,李锐,郑泽邦,高鹏飞,张洪瑞,吕伟. 精密成形工程. 2019(05)
[3]退火温度对Cu-Sn合金组织的影响[J]. 朱佳博,南黄河,何冰. 金属热处理. 2019(08)
[4]基于Simufact筒形件强力旋压旋轮数量对成形质量的影响[J]. 李凤刚,原霞,郝晓华,刘涛,王梦洁. 锻压技术. 2019(07)
[5]钛合金薄壁筒形件热强旋宏微观成形规律研究进展[J]. 詹梅,王贤贤,高鹏飞. 西华大学学报(自然科学版). 2019(04)
[6]超长薄壁筒形件整体旋压技术[J]. 崔旭昌,杜尚军,刘声海,刘溪,苟长平,蒋茂春. 模具制造. 2019(06)
[7]基于析因试验的QSn7-0.2锡青铜连杆衬套尺寸精度分析[J]. 李姝,樊文欣,杨锋,李志伟. 特种铸造及有色合金. 2019(01)
[8]基于Simufact的QSn7-0.2衬套强力旋压与变薄拉深的成形精度[J]. 李志伟,樊文欣,杨锋,张厚祖,郭佩剑. 特种铸造及有色合金. 2018(10)
[9]三旋轮错距旋压下超薄壁筒内径成形精度研究[J]. 曹权,李新和,张坦,易兆祥,饶国举. 锻压技术. 2018(09)
[10]基于Simufact筒形件强力旋压与变薄拉深应力应变分析[J]. 张厚祖,樊文欣,杨锋,李志伟,郭佩剑. 特种铸造及有色合金. 2018(09)
硕士论文
[1]热压缩及旋压工艺对铜锡合金组织与性能的影响[D]. 惠均.中北大学 2019
[2]锡青铜热挤压成形工艺参数及成形件性能研究[D]. 高伟锋.中北大学 2019
[3]连杆衬套二道次错距旋压数值仿真及试验研究[D]. 郭芳.中北大学 2019
本文编号：3259918
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3259918.html
