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随着航空航天事业发展,航空铝材零件成形的研究更为关键。大型铝合金筒节是航空航天装备的关键零部件,而我国自主研发和生产大型铝合金筒节的能力较差,存在加工精度低、表面质量差、生产效率低、制造成本高等一系列问题,难于满足重载、高冲击、超低温等等极端环境所需的性能要求。本文基于轧制成形的方法研究大型铝合金筒节的轧制工艺及轧制过程产品质量控制,为提高工业生产效率和产品质量提供解决方案。 首先,在Gleeble-3800 热模拟实验机上进行了6061铝合金热压缩实验,建立了大型铝合金筒节变形抗力模型;为准确预报轧制力,建立了大型铝合金筒节不均匀应力分布的轧制力和弯曲曲率计算模型;在此模型的基础上,制定了合理的筒节轧制规程。 然后,基于ABAQUS有限元软件模拟了大型铝合金筒节的轧制过程。研究了大型铝合金筒节轧制过程金属塑性变形规律,并进一步分析了轧辊转速、进给速度、筒节开轧温度、摩擦系数等轧制工艺参数对筒节金属变形的影响;针对筒节圆度控制和端面质量提出了相应的解决措施和控制方法。 最后,仿真分析了轧制工艺对大型铝合金薄壁筒节圆度质量和筒节宽展的影响。主要分析了驱动辊转速、筒节开轧温度、摩擦系数等轧制工艺参数对筒节圆度影响;同时分析了驱动辊转速、压下量和开轧温度对筒节宽展的影响。进而给出了筒节圆度的优化工艺参数,并针对轧制过程中出现的圆度问题提出了改进措施。