【摘要】：作為汽車轉動零部件,車輪是輕量化技術領域的重要研究對象。鍛造鋁合金車輪因其質量輕、強度高、綜合力學性能好等優(yōu)點,在美、日等發(fā)達國家得到了廣泛的重視和應用。旋轉輾鍛工藝是一種針對大型客車、重型卡車以及高檔轎車鋁合金車輪連續(xù)局部成形的先進鍛造工藝,本文對此進行了數值模擬與工藝試驗研究。本文在Gleeble-3500熱模擬實驗機上進行單向熱壓縮實驗,得到了6061鋁合金的高溫流變應力-應變曲線,為鋁合金車輪旋轉輾鍛工藝的數值模擬提供了基礎材料數據。分析得到了變形溫度、應變速率對流變應力的影響規(guī)律:隨著變形溫度的升高,應變速率的降低,流變應力降低�；贏rrhenius方程,建立了6061鋁合金的本構方程,得到其激活能Q值為163.4366k J/mol;基于動態(tài)材料模型熱加工圖理論,繪制了6061鋁合金熱加工圖,確定了6061鋁合金的熱加工溫度范圍為420~450℃。對鋁合金車輪旋轉輾鍛工藝參數進行數值模擬正交試驗研究,得到坯料較合理的成形溫度為450℃;基于剪切摩擦理論,對不同摩擦因子下旋轉輾鍛成形工藝進行數值模擬研究,得到0.4為成形過程中較合理的摩擦因子;對不同入模圓角半徑進行成形工藝數值模擬研究,綜合考慮輪坯過渡區(qū)域所允許的機加工量,得到入模圓角半徑為60mm較為合理。為充分利用試驗現(xiàn)場已有資源,提高產品生產效率,提出了優(yōu)化方案,即:下料-鐓粗-旋轉輾鍛。綜合分析鍛件成形質量及成形效率確定優(yōu)化方案為最終鍛造鋁合金車輪工藝試驗方案。通過對鋁合金車輪旋轉輾鍛工藝的數值模擬和工藝試驗結果對比,驗證了本文數值模擬模型和工藝參數的正確性,為大型客車鋁合金車輪旋轉輾鍛工藝的生產實踐提供了理論指導。
【學位授予單位】：機械科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG319

【參考文獻】

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本文編號：2533142