大直径薄壁铝合金封头剪切旋压成形缺陷分析

目的掌握大直径薄壁铝合金封头剪切旋压成形过程中不贴模、局部隆起、局部减薄等缺陷的形成机理。方法基于ABAQUS/Explicit软件平台,建立了大直径薄壁铝合金封头剪切旋压成形有限元数值模型,采用该模型研究了该成形过程中缺陷的成形机理。结果发现局部卸载回弹是导致旋压不贴模的主要原因,且回弹越大,局部减薄越严重。结论通过工艺参数的合理取值,可有效抑制缺陷的产生,在试验中获得合格的工艺样件。

大直径薄壁铝合金封头剪切旋压成形研究

应用ABAQUS/Explicit软件平台建立了大直径薄壁铝合金封头剪切旋压成形过程的有限元数值模型,通过数值模拟对大直径薄壁铝合金封头在剪切旋压过程中的应力应变分布进行了分析,获得了工艺参数对成形质量的影响规律为:随旋轮圆角半径R、旋轮进给比f及芯模转速n的增大,旋压件的不均匀变形度呈增大趋势;随旋轮圆角半径、旋轮进给比的增大,旋压件壁厚极小值逐渐减小;随芯模转速提高,壁厚极小值增大,旋压件壁厚极大值对工艺参数的变化不敏感。在此基础上确定了优化工艺参数为:R=12 mm,f=1 mm·r^(-1),n=40 r·min^(-1),并进行剪切旋压成形试验,获得了质量合格的Ф2600 mm大直径薄壁铝合金封头样件。

薄壁铝合金封头挡板辅助旋压成形方法

针对毛坯厚度1mm的薄壁铝合金封头零件,提出了挡板辅助旋压成形工艺,并采用数值模拟方法进行研究,讨论了挡板辅助旋压成形中的主要工艺参数进给率、旋轮圆角半径和旋轮安装角对成形质量的影响.结果表明:相对于传统的先剪切旋压后普通旋压的多道次成形工艺,挡板辅助旋压成形工艺能够减少工序道次,提高成形效率并改善壁厚均匀性;在径厚比增大到300的情况下,传统工艺需要增加道次来解决起皱问题,而挡板辅助旋压成形工艺仍然可以一道次成形,且径厚比越大,其对壁厚均匀性的改善作用越明显;旋轮圆角半径对壁厚均匀性和贴膜度的影响最大,减小旋轮圆角半径可使贴膜度提高,但会降低壁厚均匀性.

大直径薄壁异种铝合金结构件脉冲TIG焊

以金属膜片贮箱的制造为研究对象，贮箱为典型的变厚度薄壁异种金属焊接结构件。采用交流脉冲，TIG焊接方法对贮箱1050A和5A06异种铝合金结构开展工艺试验。确定贮箱焊接的最优工艺规程：焊接速度2．5-4．2mm／s、峰值电流140-160A、送丝速度8—14mm／s、钨极中心偏向1050A母材侧1．5mm。结果表明，焊接接头拉伸强度达到82MPa，接近1050A母材强度。延伸率达到30％以上，满足接头性能要求。

大直径薄壁铝合金导管的充液弯曲成型工艺研究

设计了大直径薄壁铝合金导管充液弯曲的成型工艺方法,通过三步弯曲成型,实现了大直径薄壁铝合金导管的充液弯曲。对导管弯曲后的弯曲形貌、椭圆度、减薄率进行了分析,三项指标均符合设计要求。并对导管的金相显微组织进行了观察,发现导管弯曲后的金相组织和母材无明显变化,同时对导管进行了液压强度试验,试验结果满足工作压力的要求,从而验证了该工艺方法的可行性。

大直径薄壁铝合金圈的加工

大直径薄壁铝合金圈是某产品的关键工件,通过分析其技术要求、加工难点,克服背景技术中存在的效率低、浪费资源等问题,设计出一种辅助转工件机构,该机构具有定位、安夹、找正效率高、结构简单、使用方便以及不需要专用机床、专用场地等特点。

硬铝合金薄壁工件加工工艺技巧

如图1所示典型大直径薄壁工件，材料为硬铝合金，此类工件在加工外圆、内孔过程中有一个显著特点，就是由于壁厚较薄，工件刚性较差；同时由于材料硬度较高，切削抗力较大，在装夹和车削过程中受夹紧力和切削的作用下工件容易产生变形，

大直径铝合金薄壁件削弱槽的精密车削技术研究

针对某大直径铝合金薄壁件削弱槽的车削加工,根据大直径壁件的零件结构特点和尺寸精度要求,分别在车削装夹方案、车削加工方案、车削数控技术、车削工艺参数4个方面进行了详细的研究分析,得到了适宜的车削加工技术和工艺优化方案,该研究为大直径铝合金薄壁件的车削工艺优化提供了一定的理论参考依据,具有重要的实际应用价值。

铝合金大型薄壁异型曲面封头旋压成形研究进展

大型薄壁异型曲面整体构件是航天航空等重要领域迫切需要的高性能轻量化构件。旋压和淬火是实现该类构件整体化制造和性能控制的一种有效途径。然而,大型薄壁异型曲面旋压是多因素耦合作用下的多道次局部加载/卸载复杂过程,成形过程中易出现局部损伤破裂、起皱、隆起、不贴模等缺陷,且旋压后的淬火过程还易造成大的残余应力和淬火变形,并决定着构件的最终使用性能。在建立大型薄壁异型曲面构件旋压和淬火全过程有限元模型的基础上,分析大型薄壁异型曲面构件旋压过程中应力应变分布与变化规律;研究失稳起皱缺陷的形成机理,获得旋压工艺参数对薄壁壳体凸缘周向压应力的影响规律,提出控制凸缘起皱的方法;研究板坯尺寸波动对成形质量的影响;研究获得大型薄壁异型曲面封头旋压件淬火残余应力分布规律和淬火变形规律。

基于多成形指标的大直径铝合金薄壁管数控弯曲成形极限

获得同时满足起皱、过度减薄和扁化质量要求的大直径铝合金薄壁管的弯曲成形极限即最小弯曲半径,已成为提高大直径铝合金薄壁管弯曲成形潜力的关键问题.本研究基于不同加载条件下的铝合金大直径薄壁管弯曲过程动力显式三维弹塑性有限元模型以及管材起皱能量预测模型,提出了管材最小弯曲半径的搜索算法,该算法有效考虑了模具、摩擦等工艺参数对小弯曲半径弯管成形的影响.在此基础上,获得了不同直径铝合金薄壁管的最小弯曲半径,并揭示了几何参数对管最小弯曲半径的影响,以及工艺参数组合对实现最小弯曲半径弯管成形的作用.结果表明:(1)在满足小弯曲半径弯管成形质量要求的模具和摩擦参数组合的合理范围内,减小芯棒球头厚度和直径,并施加轴向压缩载荷能够实现管材的极限弯曲成形;(2)若忽略几何尺寸对管材本构关系的影响,对于直径小于80mm的管材,管材的最小弯曲半径将取决于临界减薄;对于直径大于80mm的管材,管材的最小弯曲半径将取决于起皱.与解析预测结果相比,采用本文方法获得的管材最小弯曲半径最大相对减小了57.39%;(3)工艺参数组合促进实现最小弯曲半径弯管成形的效用,得到了实验的验证.

大直径薄壁5A02铝合金管材旋压生产工艺研究

采用QX63-20卧式强力旋压机对5A02铝合金管坯进行多道次冷旋压,利用光学显微镜、显微硬度计分析旋压过程中大直径5A02铝合金薄壁管材组织性能的变化,并进行不同热处理工艺对其微观组织和力学性能的影响研究。研究结果表明,采用7道次旋压生产工艺可生产出无中间退火的、累积冷旋压减薄率达到80%以上的、表面质量较好、无缺陷的Ф85 mm×2 mm的5A02管材。随着旋压减薄率的增加,原始挤压管坯再结晶态组织逐渐被拉长,纤维组织变得更明显、细小、纤长,管材的显微硬度也由原始的53.3 HV逐渐增加到81.4 HV。将旋压管材在430℃保温60 min热处理后,可以得到组织、性能均满足要求的大直径5A02铝合金管材。

铝合金大直径轴类薄壁零件加工工艺方案

本文通过对典型铝合金大直径轴类薄壁零件的加工工艺研究,针对零件加工的相关质量制约因素,采取了一系列的解决方案,从而归纳出可借鉴的加工工艺方案。

缩短复杂结构薄壁异形件生产周期的技术尝试

使用精密铸件代替铝合金板料加工复杂结构薄壁异型零件,通过几个方面措施的实施,有效缩短了薄壁件的加工工期,减少了无效作业时间,提高了机床利用率。

对大直径薄壁椭圆形,碟形封头设计的探讨

对大直径薄壁椭圆形，碟形封头，按照它们的失效方式，简要地分析了其壁厚计算公式及其适用性。

大径厚比非对称5083铝合金弯管充液弯曲成形

针对大尺寸大径厚比非对称铝合金薄壁弯管弯曲成形过程中的起皱难题,提出了两端仅压板约束、两端固定约束、两端采用封头3种充液弯曲成形方案,通过有限元数值模拟分析了管件的起皱缺陷、壁厚分布以及应力状态,并进行了实验验证。研究表明:采用两端仅压板约束时,压板与管材之间的摩擦力提供的管材轴向拉应力较小,只有当充液内压大于3.6 MPa时,才能消除起皱缺陷;采用两端固定约束和两端封头时,可在较低充液内压下成形出合格的大径厚比非对称的铝合金弯管件,其原因为:轴向约束与封头均会使管坯内产生轴向拉应力,其平衡了弯曲过程中产生的内侧轴向压应力,从而避免了起皱缺陷的产生。

Effects of process parameters on numerical control bending process for large diameter thin-walled aluminum alloy tubes

Numerical control(NC) bending experiments with different process parameters were carried out for 5052O aluminum alloy tubes with outer diameter of 70 mm, wall thickness of 1.5 mm, and centerline bending radius of 105 mm. And the effects of process parameters on tube wall thinning and cross section distortion were investigated. Meanwhile, acceptable bending of the 5052O aluminum tubes was accomplished based on the above experiments. The results show that the effects of process parameters on bending process for large diameter thin-walled aluminum alloy tubes are similar to those for small diameter thin-walled tubes, but the forming quality of the large diameter thin-walled aluminum alloy tubes is much more sensitive to the process parameters and thus it is more difficult to form.