7A04铝合金复杂零件的超塑性成形工艺研究

用超塑性成形工艺对外侧表面带凸耳的空心圆锥体铝合金(7A04)零件进行了成形试验，通过分析和试验确定了合理的超塑成形工艺和模具结构。该零件须分两步进行超塑成形：先成形空心圆锥体，再成形凸耳；超塑性成形工艺制造该零件比原机加工工艺简单，节省材料超过60％。     

7A04铝合金复杂零件超塑性成形研究

在对空心圆锥体外侧表面带凸耳的7A04铝合金零件超塑性成形结构工艺性分析的基础上，进行模具设计和超塑性成形试验。结果表明：该零件在超塑性成形过程中，金属将同时向凸耳和空心圆锥体模腔内流动充型，导致变形阻力增大而无法成形；必须分两步进行超塑成形：先成形空心圆锥体，再成形凸耳。与原机加工工艺相比，超塑性成形该零件的工艺简单，节省材料60％以上。     

工业级5083铝合金市域车车门正反胀超塑性成形工艺

以工业级5083铝合金为研究对象,对市域车车门的铝合金外壁板的正反胀超塑性成形工艺进行了研究。对工业级5083铝合金在400～560℃,应变速率5×10~(-4)～5×10~(-3) s~(-1)下的单轴拉伸试验进行了研究,结果表明:工业级5083铝合金具有较好的高温伸长率,在480℃和10~(-3) s~(-1)条件下,最大伸长率为242%。基于高温拉伸得到的应力-应变曲线,构建了5083铝合金超塑性成形本构模型。设计了带嵌环的正反胀超塑成形凸模和凹模,通过嵌环与凸模或凹模的配合,可以实现一套模具完成左、右两侧车门的正反胀超塑成形。利用MSC.MARC软件对市域车左侧车门外壁板的正反胀超塑成形工艺进行有限元分析,选择合适的正反胀时间和压力,最薄部位位于窄侧把手与门框之间,最小厚度为2.56 mm。最后进行了左侧车门外壁板的正反胀超塑成形试验,成功地制造了表面质量良好、型面精度满足要求的左侧车门外壁板。外壁板最小厚度2.69 mm,最大减薄率为32.75%,出现在窄侧把手与门框相接位置,与模拟结果相一致。     

轨道交通用工业AA5083铝合金快速超塑性成形技术研究

采用快速超塑成形技术对高铁车辆侧壁外板进行成形试验,结果表明,其生产效率高、成本低,能够成功解决传统冲压工艺无法实现复杂空间曲面铝合金零件以及传统超塑成形工艺成形周期长、效率低的难题。通过系列试验研究,确定了热冲压工艺与超塑成形工艺相结合的快速超塑成形技术,成功使用厚度为4 mm的工业用铝合金薄板制造了圆角极小(R≤4 mm)的高铁边缘蒙皮和直壁拉深成形的大型地铁门框零件(h≈80 mm),该成形件具有尺寸精度高、壁厚分布均匀、形状稳定性高等优点,同时其力学性能满足使用要求。     

5083铝合金的类超塑性行为

研究了冷轧退火状态下Al Mg系5083合金的高温形变行为。结果表明,合金在较宽的温度区间及应变速率范围内显示出高的伸长率。合金在形变过程中,晶粒发生细化。机理研究表明,高伸长率并不是超塑性变形的结果,而是溶质原子拖拽或粘性流动控制蠕变的结果。     

铝合金的超塑性成形

超塑性金属在确定的温度和应变条件下的表现很像热塑性那样,它具有低的流动应力和高的拉伸延伸性能,使得利用气压就能把薄板成形为复杂的形状,超塑性成形类似于塑料的真空成形方法。随着成形方法的改进,流动应力和局部变形(缩颈)阻力对应变速率的敏感性(它     

退火工艺制度对5083铝合金板材超塑性的影响

针对普通(非细晶)5083铝合金轧制板材在超塑性成形生产过程中出现的平行于轧制方向的裂纹,通过实验研究发现这是由于轧制板材的各向异性导致t方向的超塑性较差引起的。为了减小各向异性对板材超塑性的影响,采用退火工艺对板材进行处理,并通过在不同温度进行退火实验寻找提高板料t方向超塑性的最佳退火热处理工艺。通过对普通5083铝合金板材在270~600℃进行退火热处理,发现500℃保温2 h后空冷退火工艺可明显减小各向异性对板材超塑性的影响,大大提高板材t方向的超塑性能,从而避免5083板材在超塑成形过程中因各向异性导致的裂纹缺陷。     

铝合金超塑性气胀成形壁厚分布工艺研究

应用MARC软件对铝合金的超塑性胀形进行仿真,分析正反向和正向超塑胀形对成形件壁厚分布以及不同变形量对胀形结果的影响,比较了2种不同胀形方式对成形件壁厚分布和成形极限的影响。结果表明,采用合理的正反胀形可以很好地改善成形件的厚度不均匀性并大大提高成形极限,实验验证了仿真和实验结果相吻合。     

复杂形状铝合金零件等温挤压成形工艺及模具设计

针对某复杂铝合金零件结构特点,设计了等温成形工艺方案和相关挤压模具.通过实验成功验证了该零件挤压成形的可行性,挤压出来的产品尺寸精度和表面精度均合格.这为该类复杂零件的挤压工艺分析和模具设计提供参考.     

复杂支座零件挤压成形工艺研究

为了解决复杂支座零件在机械加工工艺中,材料利用率低、工序流程长以及加工成本高等一系列问题,根据零件外形特点和低合金超高强度钢变形特性,在有限元数值模拟的基础上,通过简易模具进行了物理模拟。实验结果表明,两次挤压后再加一道镦挤工序可以减少压塌现象,保证在挤压出R8圆角后,通过少量机加工,即可得到满足零件图纸要求的支座零件。     

可高速成形的超塑性铝合金

日本少水夕公司与新一代金属一复合材料研究开发协会,共同研究开发成功了能够以高速度变形加工超塑性铝合金的成形技术。过去对超塑性合金加工时,因为加工速度太慢生产率低以致增高了生产成本给生产带来一定困难。此次开发成功的新技术,是通过熔融合金雾化急冷刺得具有纳米品微细结晶结构的铝合金粉末,随后将这种合金粉末于3扣℃温度下经放电等离子加工制得烧结体。所得铝合金烧结体具有粒径＜lpm的结晶构造,能够以相当于传统100倍的变形速度1％／s进行超塑性加工．故可用油压锻造等进行锻造成形,这种超塑性铝合金可广泛用于航空、宇…     

Er、Zr微合金化5083铝合金的超塑性

针对5E83合金(Er、Zr微合金化5083合金),采用超塑性拉伸试验、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),探究了Er、Zr微合金元素、晶粒尺寸、变形温度、应变速率对合金超塑性的影响。通过再结晶退火、空冷和水冷的搅拌摩擦加工(FSP),分别获得了晶粒尺寸为7.4、5.2、3.4μm的完全再结晶组织,作为初始状态进行超塑性拉伸。结果表明,初始晶粒尺寸越细小,超塑性伸长率越高。当晶粒尺寸>5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化缓慢,细化初始晶粒可显著提高超塑性;而当晶粒尺寸<5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化严重,进一步细化初始晶粒对超塑性的提高有限。不同变形温度、应变速率的超塑性拉伸结果显示在变形温度为450～540℃、应变速率为1.67×10^-4～1.67×10^-1 s^-1,超塑性伸长率随变形温度和应变速率的提高呈现先上升后下降再上升的趋势;变形温度为520℃、应变速率为1.67×10^-3 s^-1条件下,水冷FSP态合金获得最大伸长率330%...     

轧制总压缩率及退火工艺对5083铝合金低温超塑性的影响

利用多种轧制与退火的组合工艺方案分别对同一批次铝合金板料进行加工,并进行了试样拉伸试验,分析了轧制总压缩率及退火工艺对试样伸长率的影响。研究发现：较大的轧制总压缩率有利于提高材料的超塑性,总压缩率为96.67%的TM3试样在250 ℃下以2×10^-3 s^-1的应变速率进行拉伸,达到了443%的伸长率,微观组织分析发现,试样中等轴细小晶粒所占比率越大试样超塑性越好;在最佳工艺方案基础上通过缩短前期退火时间,提高了效率,且低温超塑性性能并没有受到太大的影响,250 ℃下的伸长率仍达到了350%。     

复杂铝合金零件的加工工艺

铝合金零件由于其质量轻、容易变形、强度高等特点,在机械行业及航空领域应用特别广泛。立体工件在数控铣加工中因为有较多的加工工序及装夹次数,具有典型的装夹不平和偏心等问题。分析并制定了复杂铝合金零件的加工工艺,并解决了加工的问题。     

铝合金网格内筋零件成形工艺研究

针对内腔网格筋板件自身的特点,制定出采用轴向加载、径向挤压、等温成形工艺成形该类零件,并对成形过程进行了数值模拟和物理模拟研究,介绍了该类零件的模具结构设计。     

镁合金薄壁复杂零件熔模铸造成形工艺研究

采用熔模型壳浇注WE54镁合金,研究薄壁复杂接头零件的成形工艺.通过重力浇注成形发现,镁合金熔体充型流动性较差,铸件存在严重的冷隔、流纹、缩陷缺陷;采用低压浇注后,铸造缺陷得到消除,铸件表面光洁,轮廓清晰,尺寸精度提高.固溶时效处理后,铸件的力学性能显著提高,抗拉强度和屈服强度分别可达272.6MPa、205.29MPa,伸长率为0.99%.这是由于饱和固溶体内析出弥散细小的MgY沉淀相,起到了强化的作用.     

铝合金覆盖件快速超塑性成形技术

快速超塑性成形技术是将热冲压和超塑气胀成形集成复合的新型工艺,通过对该工艺过程研究以及对复合工模具的优化设计,采用商用供货态工业铝合金5083板材成形出了某型号乘用车的引擎盖。结果表明,这种集成复合的快速超塑性成形技术工艺先进,切实可行。     

5083铝合金精密铸造工艺研究

对5083铝合金精密铸造板的熔铸工艺进行分析,并与国外的ACP5080和SAG5083铝合金精密铸造板进行了对比。结果表明,通过对5083铝合金成分优化、添加适当的晶粒细化剂以及熔铸工艺的精细控制,生产的5083铝合金精密铸造板的质量可达到国外同类产品的质量水平,且某些性能还更优异。