A390铝合金管坯挤压模拟与实验研究

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现代汽车工业正朝着轻量化、高速化与低排放与节能的方向发展。本文以A390铝合金为研究对象,使用DC铸造管坯+挤压的技术路线制造汽车摘要发动机用铝制缸套,利用数值模拟技术和实验研究相结合的方法重点对DC铸造管坯挤压过程和工艺展开研究,本文主要工作如下:(1)使用不同的挤压方式,不同的模角的模具对不同尺寸的管坯挤压过程影响显著。(2)对Φ160mm/Φ70mm管坯应使用模角为90°的模具进行反向挤压,对Φ200mm/Φ70mm管坯应使用模角为65°的锥模进行正向挤压,这样既可以保证挤出管材表面质量良好,又可以保证管材变形的均匀性。(3)挤压温度和挤压速度对挤压过程的温度场、载荷影响很大,通过绘制载荷极限曲线和表面缺陷极限曲线确定了挤压极限。(4)挤压温度对管材的表面质量影响较大,对Φ160mm/Φ70mm管坯应使用模角为90°的模具进行反向挤压时,应使挤压温度控制在420℃以上,才能获得良好的内表面。(5)热挤压后铸态组织中α-Al枝晶基本消除;铸态合金中细长针状的共晶Si经过热挤压变形后呈细小颗粒状或短杆状分布于基体上,这有利于改善合金的综合力学性能。(6)热挤压能够使共晶Si形貌完全转变为颗粒状或短杆状,热挤压变形对初生Si的破碎能力有限,对初生Si颗粒分布的改变作用有限。(7)通过反向挤压制备的管材基本满足了发动机缸套的技术要求。
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