高性能鋁鈧合金輪轂旋壓成形工藝及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、輪轂作為汽車最重要的承載零部件，其性能好壞將直接影響到汽車的安全、壽命、外觀及舒適性等。輕量化是當(dāng)前汽車行業(yè)的一大發(fā)展趨勢，高性能輕質(zhì)輪轂必將成為汽車輪轂的主力軍。課題瞄準(zhǔn)高強(qiáng)高韌鋁合金輪轂，從兩個(gè)方面展開系統(tǒng)研究:一是從輪轂材料出發(fā)，制備出高性能輕質(zhì)合金;二是從加工工藝出發(fā)，采用先進(jìn)的旋壓成形工藝。
　　在6061變形鋁合金的基礎(chǔ)上向其中添加不同含量的稀土鈧、鋯元素，制備出不同成分鑄態(tài)合金。通過研究不同合金的微觀組織及力學(xué)性能，

2、確定了稀土鈧、鋯元素的最佳添加量。結(jié)果表明當(dāng)鈧、鋯的添加量分別為0.2％、0.1％時(shí)，合金具有良好的強(qiáng)度及塑性:熱軋退火態(tài)時(shí)，其抗拉強(qiáng)度為151Mpa，延伸率為20％;固溶時(shí)效態(tài)下其抗拉強(qiáng)度為376.3Mpa，延伸率為14.3％。選擇性能較好的合金，作為輪轂的候選材料。
　　設(shè)計(jì)了鋁鈧合金輪轂加工成形工藝，先將坯料鍛造成旋壓坯料，再對(duì)其進(jìn)行旋壓成形。借助于ABAQUS軟件，建立旋壓模型、導(dǎo)入材料參數(shù)、設(shè)置工藝參數(shù)、運(yùn)行并分析結(jié)果，

3、得出了輪轂旋壓成形過程中應(yīng)力應(yīng)變的分布狀態(tài)和變化趨勢。以等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和周向壓應(yīng)力為判據(jù)，通過正交試驗(yàn)的方法分析芯模轉(zhuǎn)速等關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)輪轂旋壓成形質(zhì)量的影響趨勢，得出鋁鈧合金輪轂的旋壓工藝參數(shù)組合為:旋輪圓角半徑r=10mm，旋輪進(jìn)給率f=0.8 mm/r，旋輪直徑D=370 mm，主軸轉(zhuǎn)速v=360 r/min。將優(yōu)化的工藝參數(shù)導(dǎo)入并模擬運(yùn)算，所得結(jié)果以初始狀態(tài)的形式導(dǎo)入下一道次，設(shè)置第二道次旋壓的工藝參數(shù)并繼續(xù)運(yùn)行，獲得鋁鈧合