鑄態(tài)7075鋁合金筒形件強(qiáng)力熱反旋基于鼓包的成形極限研究.pdf

1、鑄態(tài)7075鋁合金薄壁筒形件由于具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高和耐腐蝕強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天等技術(shù)領(lǐng)域。多道次強(qiáng)力熱反旋成形是加工此類薄壁筒形件的最有效方法之一。然而，鼓包是筒形件旋壓過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷之一，它嚴(yán)重制約著筒形件成形質(zhì)量和成形極限的提高。為此，本文采用均勻正交試驗(yàn)，針對(duì)該筒形件進(jìn)行了多道次強(qiáng)力熱反旋有限元數(shù)值模擬。并結(jié)合旋壓實(shí)驗(yàn)，對(duì)該筒形件旋壓過(guò)程基于鼓包的成形極限進(jìn)行研究。主要的研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　?。?）本文基于 A

2、BAQUS/Explicit有限元平臺(tái)，完善了已有的鑄態(tài)7075鋁合金筒形件多道次強(qiáng)力熱反旋三維熱力耦合彈塑性有限元模型。
　?。?）采用方差分析法對(duì)均勻正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，并考慮到工藝參數(shù)與鼓包高度耦合的關(guān)系模型和鼓包極限預(yù)測(cè)模型的建立，每一道次均取影響鼓包較大的3個(gè)工藝參數(shù)。影響筒形件第一、二、三、四道次鼓包高度的顯著性工藝參數(shù)依次取為：vs、Tm、μs；Tm、nm、Δt；Δt、vs、Tm；vs、nm、Tm。
　　

3、（3）采用極差分析法對(duì)均勻正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理分析，并對(duì)比分析驗(yàn)證性試驗(yàn)結(jié)果，獲得各道次最優(yōu)工藝參數(shù)組合：在第一道次，壓下量△t取2.4 mm，芯模預(yù)熱溫度Tm取220℃，芯模轉(zhuǎn)速nm取3.0r·s-1，旋輪進(jìn)給速度vs取0.6mm·s-1，芯模與工件間摩擦μm取0.15，旋輪與工件間摩擦μs取0.35。第二、三、四道次的Δt、Tm、nm、vs、μm、μs分別取值：2.4、200、3.5、0.8、0.15、0.30；1.9、100、4.

4、0、0.6、0.15、0.35；1.4、100、4.0、0.6、0.20、0.45。
　?。?）基于對(duì)筒形件鼓包影響的顯著性工藝參數(shù)，建立了各道次工藝參數(shù)與鼓包高度耦合的關(guān)系模型，推導(dǎo)出了各道次鼓包極限預(yù)測(cè)模型。獲得工藝參數(shù)對(duì)各道次鼓包極限的影響規(guī)律：第一道次鼓包極限隨著vs的增大先減小后增大，隨著μs的增大而增大；第二道次鼓包極限隨著nm的增大先減小后變化不大，隨著?t的增大而減?。坏谌来喂陌鼧O限隨著Δt的增大先減小后增大，隨