6061铝合金连杆闭塞锻造成形过程的数值分析与实验研究

摘要

随着我国通用机械、农用机械工业的飞跃发展及汽车“减重”的技术要求日益受到重视，通用机械、农用机械、微型轿车零部件市场对铝合金锻件的需求厄呈现出急剧增长的趋势，特别是对形状复杂的铝合金锻件的需求更为突出。由于复杂形状的铝合金锻件，只用传统的镦粗及挤压变形的简单方式成形将会造成材料利用率低、生产率低、生产成本高的状况，因而在市场竞争中缺乏竞争力，所以对高强度铝合金连杆锻件进行精密锻造成形技术研究和开发，以提高其加工质量和机械性能指标，满足小型汽油发动机的生产技术要求，是十分必要的。
　　 本文综述了铝合金连杆在国内外的发展状况，并对铝及铝合金的特点、分类以及应用进行了介绍；针对连杆的形状结构特点以及AL6061高强度铝合金的成形加工特性，借助Defbrm-3D数值模拟软件对6061铝合金连杆闭塞锻造成形过程进行了仿真分析，包括：
　　 ①根据铝合金连杆锻件形状对6061铝合金连杆进行了模具设计；
　　 ②对AL6061铝合金连杆成形工艺过程的进行了模拟分析；
　　 ③对锻件进行了压力行程曲线分析、坯料的流动特性分析、坯料变形速度分析、应力应变及应变率分析及点的跟踪与缺陷分析。
　　 最后，通过实验，验证了以上针对6061铝合金连杆闭塞锻造成形过程的数值分析方法及过程的正确性、合理性，以及对实际生产和研究工作的指导性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪 论

1.1课题的提出及研究的意义

1.2铝合金的性能特点及闭塞锻造工艺简介

1.2.1铝及铝合金的性能特点

1.2.2闭塞锻造工艺简介

1.3国内外相关研究现状

1.3.1铝合金锻造技术的发展状况

1.3.2有限元法在金属锻造成形过程中的应用现况

1.3.3国内外相关研究现状总结

1.4课题来源及研究目的

1.5本课题研究的主要内容和技术路线

1.6本章小结

2 6061铝合金连杆闭塞锻造成形工艺分析与模具设计

2.1 6061铝合金连杆的结构特点及工作情况

2.2.1 6061铝合金连杆结构特点

2.2.2 6061铝合金连杆工作情况

2.2 6061铝合金连杆预制件形状尺寸和原始坯料尺寸确定

2.3 6061铝合金连杆闭塞锻造成形工艺分析

2.4 6061铝合金连杆闭塞锻造成形模具设计

2.5本章小结

3 6061铝合金连杆闭塞锻造成形过程有限元仿真及数值分析

3.1三维限元技术在金属成形数值分析中的应用概述

3.2 6061铝合金连杆闭塞锻造成形过程仿真参数及仿真方案选择

3.2.1 Deform-3D简介

3.2.2成形过程仿真的参数选择

3.2.3成形过程仿真方案的选择

3.3 6061铝合金连杆闭塞锻造成形过程数值分析

3.3.1闭塞锻造过程压力行程曲线分析

3.3.2闭塞锻造过程中铝合金坯料的流动特性分析

3.3.3闭塞锻造过程中铝合金坯料变形速度分析

3.3.4闭塞锻造过程的应力应变及应变率分析

3.3.5闭塞锻造过程的点跟踪与缺陷分析

3.4本章小结

4 实验研究

4.1课题的选题背景

4.2实验产品介绍及模具设计

4.3实验产品闭塞锻造成形过程仿真分析与加工

4.4本章小结

5 结 论

致 谢

参考文献

附 录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文