6063鋁合金整體輪圈等溫成形工藝研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號(hào)：TG319學(xué)號(hào)：150308050309南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)位研究生）60636063鋁合金鋁合金整體輪圈等溫成形工藝研究整體輪圈等溫成形工藝研究碩士研究生：施文鵬導(dǎo)師：王家宣教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：材料加工工程所在單位：航空制造工程學(xué)院答辯日期：2018年06月授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要隨著社會(huì)不斷的進(jìn)步，汽車(chē)工業(yè)得到訊速發(fā)展，由汽車(chē)所產(chǎn)生的環(huán)境污染也日漸嚴(yán)重。在這種

2、情況下，對(duì)汽車(chē)的節(jié)能環(huán)保也越來(lái)越嚴(yán)格。汽車(chē)輪圈是汽車(chē)上重要的零件，它的重量與汽車(chē)耗油量息息相關(guān)，隨著輪圈的重量減少1%，汽車(chē)在行駛中，耗油量會(huì)減少2%。鋁合金輪圈作為目前小型汽車(chē)上使用最多的輕合金輪圈，鋁合金輪圈主要有鍛造鋁合金輪圈和鑄造鋁合金輪圈，鑄造鋁合金輪圈占鋁合金輪圈90%。雖然目前主要是鑄造鋁合金輪圈，然而，鍛造鋁合金輪圈機(jī)械性能、質(zhì)量、力學(xué)性能都更優(yōu)于鑄造鋁合金輪圈，具有廣闊的發(fā)展前景。本文在輪圈整體鍛造工藝思路的基礎(chǔ)上，結(jié)

3、合鋁合金材料及輪圈本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了采用等溫鍛造工藝方法，對(duì)鋁合金輪圈一次性整體成形。利用有限元數(shù)值模擬軟件DEFM對(duì)6063鋁合金整體輪圈等溫鍛造進(jìn)行數(shù)值模擬分析。通過(guò)模擬后處理分析，得到輪圈的毛坯尺寸、載荷大小、溫度場(chǎng)、等效應(yīng)變場(chǎng)、等效應(yīng)力場(chǎng)和輪圈成形中金屬流動(dòng)特點(diǎn)等。通過(guò)成形過(guò)程模擬的相關(guān)數(shù)據(jù)，為合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。為了摸索工藝參數(shù)對(duì)6063鋁合金整體輪圈等溫成形的影響，本文設(shè)計(jì)了9組正交模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)變形速度（1mms

4、、3mms、5mms）、鍛造溫度（430℃、450℃、470℃）、摩擦系數(shù)（0.2、0.4、0.6）三個(gè)主要工藝因數(shù)的影響進(jìn)行了分析，得出最佳的工藝參數(shù)。設(shè)計(jì)了整體輪圈等溫鍛造模具并進(jìn)行了等溫鍛造成形實(shí)驗(yàn)。數(shù)值模擬結(jié)果可以看出：等溫鍛造工藝適用于6063鋁合金輪圈整體成形，成形后的鍛件沒(méi)有折疊等缺陷。鍛造成形載荷往往隨著變形速度的降低、鍛造溫度的升高及摩擦系數(shù)的減小而降低。這三個(gè)工藝因數(shù)中對(duì)等溫鍛造影響最為主要的是變形速度，其次是鍛造溫