復雜鋁合金零件精密模鍛技術

程俊偉，工學博士，2006年畢業(yè)于華中科技大學材料加工專業(yè)，現(xiàn)任鄭州航空工業(yè)管理學院機電工程系材料加工研究所所長，多年來一直從事金屬材料的精密塑性成形及模具CAD/CAM/CAE方面的教學和研究，主持負責和參與完成了中高硅鋁合金零件的精密模鍛技術、多層杯筒形零件的流動控制成形技術、長桿件端部局部鐓粗成形技術、長厚壁管端部局部鐓粗成形技術等多個項目的研究。

第1章 緒論

1.1 引言

1.2 變形鋁合金的塑性成形技術

1.3 鋁合金在轎車上的應用

1.4 國內外鋁合金精鍛技術的發(fā)展概況

1.5 復雜鋁合金零件精密模鍛技術研究的目的和意義

第2章 熱耦合有限元模擬基本理論

2.1 金屬塑性成形有限元模擬概述

2.2 剛塑性有限元理論

2.3 剛黏塑性有限元理論

2.4 耦合熱變形分析

第3章 高強度鋁合金流變性能研究

3.1 引言

3.2 鋁合金SC100-T6的化學成分

3.3 鋁合金SC100-T6的熱力學壓縮試驗

3.4 鋁合金SC100-T6的本構方程

3.5 高強度鋁合金7075（1C4）的熱力學流動應力特征

第4章 復雜鋁合金零件精密模鍛工藝分析

4.1 殼體零件流動控制成形工藝分析與成形力的計算

4.2 活塞尾精密模鍛成形工藝分析與成形力的計算

4.3 機匣類零件的結構特點分析及成形工藝方案的制訂

第5章 復雜鋁合金零件精密模鍛過程的有限元模擬

5.1 安全氣囊殼體零件流動控制成形過程的有限元模擬

5.2 活塞尾模鍛成形過程的有限元模擬

5.3 機匣體多向模鍛的熱力耦合數(shù)值模擬

第6章 高強度鋁合金精密模鍛成形工藝及模具試驗

6.1 殼體、壓蓋的流動控制成形工藝及模具的試驗

6.2 活塞尾模鍛成形工藝及模具的試驗

6.3 機匣體成形工藝及模具的試驗

第7章 總結與展望

7.1 總結

7.2 展望

參考文獻

出版社: 華中科技大學出版社; 第1版 (2008年2月1日)

正文語種: 簡體中文

ISBN: 9787560945057, 7560945058

條形碼: 9787560945057

尺寸: 20.4 x 14.4 x 1.2 cm

重量: 222 g

《復雜鋁合金零件精密模鍛技術》內容共分為6章。第1章介紹了高強度鋁合金零件精密模鍛工藝在實現(xiàn)轎車輕量化、提高產品質量的現(xiàn)實意義和作用，并介紹了國內外鋁合金零件模鍛工藝的發(fā)展概況及變形鋁合金零件的成形工藝。第2章主要介紹了剛塑性有限元和剛黏塑性有限元的理論基礎。第3章介紹了7075高強度鋁合金的高溫流變性能，應用熱力學模擬實驗機研究了SC100-T6中高硅鋁合金的高溫流變性能。第4章主要介紹了多層杯筒形零件——壓蓋和殼體流動成形工藝、下機匣體和機匣體零件的多向模鍛工藝，以及活塞尾鍛件的精密模鍛工藝。第5章對殼體零件、機匣體和下機匣體零件及活塞尾零件的模鍛工藝進行了有限元模擬，并對其成形工藝進行了優(yōu)化，驗證了精密模鍛工藝分析的正確性。第6章對殼體和壓蓋零件、機匣體零件和活塞尾鍛件進行了模鍛工藝試驗，得到了合格的模鍛零件。

精密模鍛是在普通模具基礎上發(fā)展起來的一種少、無切削加工新工藝。它是將零件上一些過去需要切削加工才能達到精度要求的部分直接鍛出或僅需留少量磨景。因此，采用精密模鍛工藝需對模鍛的有關環(huán)節(jié)提出更嚴格的技術要求，例如：對毛坯的下料質量及表面質最的控制；預制坯的合理設計；毛坯的少、無氧化加熱；加熱規(guī)范及冷卻規(guī)范的控制；模具制造和使用精度的控制；合適的潤滑及冷卻條件的選取等。

精密模鍛具有節(jié)約金屬和減少切削加工工時的顯著優(yōu)點，但是，由于強化了模鍛的有關環(huán)節(jié)而會使部分成本提高。所以，對具體產品是否選精密模鍛工藝生產應根據生產成品零件的綜合經濟指標以及零件結構和性能的特殊要求進行綜合考慮。

精密模鍛的工藝要求有如下幾點：

①坯料準備。精密模鍛對坯料有較高的要求，要求坯料質量公差小，斷面塌角小，端面平整且與坯料軸線垂直，坯料表面不應有麻點、裂紋、凹坑、較大的刮傷或碰傷；并且鍛前必須經過表面清理（打磨、拋光、酸洗等），并要去除表面的油污、夾渣、碰傷、凹陷等。鋁合金精密模鍛多采用鋸切和車切下料，其中帶鋸鋸切下料更為常用。

②坯料加熱。需采用無氧化、少氧化加熱的方法，應將加熱時產生的氧化皮減至最小的程度。

③精鍛工序和壓下量。精密模鍛時，可利用曲軸鍛壓機和精鍛機或其他不同的設備進行聯(lián)合模鍛。多次重復模鍛，一般在普通模鍛后再精鍛2~3次，其精確度可達±0.2~±0.3 mm，表面粗糙度值在Ra6.3以下。為了達到更高的精確尺寸，最后可在精壓機上進行冷精壓，其精確度可達±0.1 mm，表面粗糙度值可達Ra 0.80以下。

④工序間的清理。鍛件生產的幾道工序間必須進行檢驗、清理，只有將坯料表面缺陷打磨或拋光干凈，才能進行下一道精密模鍛工序。

⑤潤滑。潤滑可使變形均勻，增加金屬的流動性。但是，過薄或過厚的潤滑都會帶來不良的后果，潤滑一定要適度。

①根據產品零件圖繪制鍛件圖。

②確定模鍛工序和輔助工序（包括切除飛邊、清除毛刺等），確定工序間尺寸，確定加熱方法和加熱規(guī)范。

③確定清除坯料表面缺陷的方法。

④確定坯料尺寸、質量及其允許公差，選擇下料方法。

⑤選擇精密模鍛設備。

⑥確定坯料潤滑和模具潤滑及模具的冷卻方法。

⑦確定鍛件冷卻方法和規(guī)范，確定鍛件熱處理方法。

⑧提出鍛件的技術要求和檢驗要求。