【摘要】：內(nèi)孔雙面凸臺結(jié)構(gòu)在零件上的使用不僅能夠增強零件嵌合在軸上的強度,還能提高零件的軸向定位精度。傳統(tǒng)的內(nèi)孔雙面凸臺成形主要采用切削加工。這種成形工藝不僅原材料利用率低,并且成形過程復雜、生產(chǎn)效率低。板料體積復合成形是一種既能提高材料利用率又能增強零件機械性能的復合塑性成形工藝。如果能夠?qū)辶象w積復合成形工藝應用到內(nèi)孔雙面凸臺結(jié)構(gòu)成形上,不僅能夠克服傳統(tǒng)切削加工的缺點,還能發(fā)揮板料體積復合成形工藝的優(yōu)勢。因此,研究中厚板內(nèi)孔雙面凸臺復合成形工藝對于內(nèi)孔雙面凸臺結(jié)構(gòu)在零件制造上的應用具有重要的意義。本文首先根據(jù)內(nèi)孔雙面凸臺結(jié)構(gòu)進行成形工藝分析從而確定切實可行的中厚板內(nèi)孔雙面凸臺成形工藝方案。在工藝方案確定的基礎(chǔ)上,在Deform-2D軟件中完成網(wǎng)格劃分、材料模型的定義、邊界條件的設置、斷裂準則的選取等二維有限元模型建立工作。在中厚板內(nèi)雙面凸臺復合成形二維有限元模型的基礎(chǔ)上,分析了中厚板內(nèi)孔雙面凸臺復合成形過程中的金屬流動、應力應變分布、等效應變分布、平均應力分布、行程載荷曲線以及凸臺端面質(zhì)量等問題。針對內(nèi)孔雙面凸臺成形后期達到成形極限后裂紋出現(xiàn)的位置進行了預測。在基本變形規(guī)律分析的基礎(chǔ)上,研究了凸凹模圓角半徑、板料厚度、凸臺厚度、摩擦系數(shù)以及擠壓速度等參數(shù)對于最大凸模載荷和凸臺端面質(zhì)量的影響規(guī)律,并通過正交試驗設計,采用方差分析的方法,確定了各工藝參數(shù)對于單目標的影響程度大小,然后以最大凸模載荷和凸臺端面高度差為優(yōu)化目標,對上述工藝參數(shù)進行了優(yōu)化,確定了最佳工藝參數(shù)組合。通過模具結(jié)構(gòu)設計完成了中厚板鋁合金內(nèi)孔雙面凸臺復合成形實驗,驗證了有限元模擬的準確性以及工藝方案的可行性,并且零件在過度變形后出現(xiàn)了裂紋,裂紋出現(xiàn)的位置以及擴展的方向與有限元模擬結(jié)果一致。通過對于內(nèi)孔雙面凸臺件的金相試驗,得到了不同區(qū)域的晶粒形態(tài)分布以及顯微硬度分布規(guī)律,基于有限元模擬得到的宏觀變形規(guī)律以及金相試驗得到的顯微組織分布規(guī)律,建立了內(nèi)孔雙面凸臺復合成形的宏觀變形與微觀組織演變之間的聯(lián)系。通過微拉伸測試,分析了內(nèi)孔雙面凸臺復合成形對中厚板鋁合金力學性能的影響。
【圖文】：

（a）成形前 （b）成形后圖 2-2 方案一成形工藝簡圖圖 2-3 方案一有限元模擬結(jié)果二：如圖 2-4 所示，采用正反擠復合成形工藝。在成形開始之前進行預沖孔，得到如圖 2-4（a）中的環(huán)狀坯料，然后將預沖孔料通過套在中心軸上而置于圖 2-4（a）所示的模具內(nèi)，此后凸

13圖 2-3 方案一有限元模擬結(jié)果 2-4 所示，采用正反擠復合成形工藝。在成孔，得到如圖 2-4（a）中的環(huán)狀坯料，然在中心軸上而置于圖 2-4（a）所示的模具案二的有限元模擬結(jié)果如圖 2-5 所示，此工于控制；凸臺是由整個板料的材料流動成稱增長，，高度一致；但是凸模與坯料接觸
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH16;TG146.21

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本文編號：2630700