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7A04铝合金深槽轮辋的成形工艺研究
| 论文题名： | 7A04铝合金深槽轮辋的成形工艺研究 |
| 关键词： | 重型车辆;铝合金;深槽轮辋;成形工艺;主应力法分析;性能测试 |
| 摘要： | 某重型车辆深槽轮辋（22.5×9.00）原采用Q235钢材通过焊接组装而成，但该轮辋重量大、车辆机动性差，油耗随之升高。在能源日趋枯竭、国家强调节能减排的前提下，原有的材料和成形工艺已不能满足需求。因此本文采用7A04铝合金取代Q235钢，开展了深槽轮辋整体挤压成形工艺的研究。 通过工艺分析得知该轮辋截面尺寸大，结构复杂，直接整体成形载荷很大，严重影响模具的使用寿命。所以本文着重从降低载荷和改善成形情况进行工艺优化。运用主应力法分析，求解出通过采用空芯坯料反挤工艺降低了反挤压直臂载荷；采用增大挡圈圆角半径和金属预分流设计，不仅避免圆角处充填缺陷，而且明显降低镦挤底部载荷；翻边时通过增设扩口工艺，优化了载荷和挡圈部位的成形。零件特殊的深槽结构，增加了成形难度，通过增设辅助模具设计不仅解决了该问题，而且节约了模具设计成本。最终确定了预制坯→冲孔→芯轴扩孔→反挤压直臂→镦挤底部→扩口缩孔→翻边的成形工艺。 结合各工序的优化，最终在12500KN挤压设备下试制成功。性能测试表明，通过多道次等温挤压工艺成形的7A04铝合金深槽轮辋抗拉强度和屈服强度分别达到580.7MPa和511.2MPa，伸长率达到11％，相比传统轮辋，性能大幅度提升，并且减重效果达到50%以上。实验试制结果证明，制定的铝合金轮辋成形试制工艺参数是合理的，设计的模具结构可行，对带有深槽结构薄壁筒状零件的成形提供了重要的指导。 |
| 作者： | 李新凯 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 张治民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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