雙錐薄壁7A04鋁合金零件熱塑性成形模擬和熱處理工藝研究.pdf

1、本文以雙錐薄壁7A04鋁合金零件為主要研究對(duì)象，在預(yù)先確定擠壓成形方案、坯料類型和工藝參數(shù)范圍的基礎(chǔ)上，利用有限元模擬軟件Deform-3D分析雙錐薄壁零件成形過(guò)程中內(nèi)部金屬流動(dòng)規(guī)律、載荷變化情況、各種場(chǎng)量分布等，同時(shí)研究變形溫度、坯料形狀尺寸、變形速度、潤(rùn)滑條件等因素對(duì)成形結(jié)果的影響規(guī)律，確定最佳的擠壓工藝參數(shù)。
　　參照YST591-2006變形鋁及鋁合金熱處理規(guī)范，根據(jù)零件預(yù)期達(dá)到的力學(xué)性能要求，確定熱處理工藝參數(shù)范圍。對(duì)擠

2、壓好的零件進(jìn)行不同方式固溶處理和不同工藝時(shí)效處理，通過(guò)觀察金相組織、進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)比較力學(xué)性能，確定最合適的熱處理工藝參數(shù)。
　　結(jié)果表明:相比于柱狀坯料和帶孔板材坯料，管狀坯料成形時(shí)所需的載荷最小，且成形后零件整體的等效應(yīng)變最小，變形最均勻，最終確定選用尺寸為內(nèi)徑31mm，厚度10mm，高度76.5mm的管狀坯料。綜合對(duì)所有模擬結(jié)果的分析和比較，最終確定擠壓溫度為485℃，擠壓速度分為兩段，前120mm行程的擠壓速度為20mm

3、/s，之后行程的擠壓速度為5mm/s。
　　固溶處理可以使7A04鋁合金基體中的第二相溶解更充分，在隨后的時(shí)效過(guò)程中，合金通過(guò)沉淀強(qiáng)化使強(qiáng)度得到大幅度提高。固溶溫度和時(shí)效溫度對(duì)合金強(qiáng)度的影響較大，隨著固溶溫度升高，基體中的第二相數(shù)量變少，顆粒變小，合金過(guò)飽和程度提高，但晶粒發(fā)生不同程度的長(zhǎng)大。經(jīng)過(guò)綜合對(duì)比，合金經(jīng)過(guò)460℃，1h+480℃，1h雙級(jí)固溶處理和120℃，16h時(shí)效后，獲得的性能最好，抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大值659.6MPa