7A04铝合金复杂接头类构件等温精密成形工艺研究

摘要

本文针对7A04铝合金复杂接头类构件，采用有限元模拟和实验相结合的方法，研究了该类构件等温精密成形工艺。
　　7A04铝合金属Al-Zn-Mg-Cu系合金，是典型的超高强铝合金材料，具有较高的比强度和硬度、易于加工、较好的耐腐蚀性和较高的韧性，广泛应用于航空、航天等领域。本文针对7A04铝合金复杂接头类构件，采用有限元分析商业软件 DEFORMD-3D对接头构件成形过程进行了有限元模拟，对7A04铝合金等温精密成形工艺进行了研究。
　　分析了7A04铝合金的材料特性，利用Gleeble进行了简单压缩热模拟实验，研究了7A04铝合金的流变应力行为及高温变形行为，分析了变形过程中的微观组织演变，揭示了不同应变速率下应力-应变规律。
　　根据构件结构特征，设计了等温成形工艺方案和流程。利用DEFORM-3D软件对7A04铝合金接头构件的成形过程进行数值模拟，获得了构件在不同变形条件下变形后的温度、等效应力以及等效应变的分布特征，揭示了各参数对接头类构件成形过程的影响规律。
　　本文设计了接头类构件成形工艺工装，进行了成形工艺试验工作。试验研究表明，成形速度在0.5-1mm/s速度范围内，零件尺寸公差可以控制在±0.2mm范围内，表面粗糙度 Ra不大于3.2μm；成形温度对零件表面质量和变形抗力影响较大，成形温度越低，零件表面质量越好。力学性能测试表明，等温精密成形接头类构件纤维流线完整，力学性能优良。

目录

7A04 铝合金复杂接头类构件等温精密成形

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 铝合金材料研究及应用进展

1.3 铝合金热成形工艺性研究进展

1.4 精密等温成形技术研究概况

1.5 有限元模拟技术在锻造成形中的研究应用进展

1.6 本文主要研究内容

第2章 试验材料与成形工艺性分析

2.1 引言

2.2 7A04 铝合金原材料特性

2.3 成形工艺性分析

2.4 本章小结

第3章 7A04 铝合金接头成形方案

3.1 7A04 铝合金接头结构

3.2 7A04 铝合金接头成形方案设计

3.3 本章小结

第4章 7A04 铝合金接头等温闭塞式成形过程的仿真优化

4.1 引言

4.2 有限元分析软件简介

4.3 有限元分析模型的建立及模拟方案

4.4 模拟结果与分析

4.5 本章小结

第5章 7A04 铝合金接头等温闭塞式成形试验及力学性能研究

5.1 引言

5.2 试验设备及等温成形工艺装备

5.3 精密等温成形试验及分析

结论

参考文献

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明

致谢