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。

铝合金封头成形工艺分析

铝合金材料密度小,密度只是铁的1/3,塑性高。铝的延展性好,可以通过挤压、拉伸等加工工艺制成各种零部件,耐腐蚀,铝是一个负电性很强的金属,在自然条件下表面会生成保护性的氧化膜,具有比钢铁好的耐腐蚀性,还有易强化、易表面处理和回收利用率高等特点。而随着市场对车辆轻量化的要求,铝合金板材就越来越多地运用到罐式运输车辆的罐体制造中。铝合金封头作为铝合金运油车罐体的主要部件,它的制造工艺是否合理关系到整车的质量水平和生产成本,而质量和成本的高低决定了产品在市场上的竞争力。通过对封头各种成形工艺的对比,以及对铝合金封头的技术要求和成形工艺分析,结合工厂现有设备,设计出胀形+旋边两步成形的铝合金封头成形工艺,这种工艺对模具的设计和加工精度要求不高,模具简单制作周期短,用数控切割就可以满足工艺要求,不需要机加工,是目前最经济合理的加工方法。在压边模和旋边模的设计制造中,模具与封头形状要相同,尺寸要作规律性调整。胀形与旋边成形过程中,封头的长径、短径方向要始终保持一致,注意下料尺寸的搭配,提高板材利用率。

薄壁铝合金封头冲压成形的加工工艺

铝合金封头是石油化工,原子能,食品制药等诸多行业压力容器设备中不可缺少的重要部件,是压力容器上的端盖是压力容器的一个主要承压部件。铝合金封头的质量直接关系到压力容器的长期可靠安全运行。文章主要对客户来料加工制作的薄壁铝合金封头,浅谈薄壁铝合金封头的冲压加工工艺过程。

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。

铝合金罐体封头分层原因分析及预防措施

通过接触式、水浸式超声波探伤和扫描电子显微镜分析、能谱分析,试验研究铝合金罐体封头板经过旋压后产生分层的原因。试验结果表明,板材中部含有片状密集排布的金属间化合物,它们将铝合金基体割裂,破坏了组织均匀性。探讨了金属内部缺陷的危害和通过提高金属纯净度降低内部缺陷含量的方法,以及超声波探伤和旋压自检对质量控制的作用。