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强力旋压技术是制造空心回转体最有效的工艺方法之一,具有材料利用率高、加工精度高、表面光洁度好等优点,在航空航天、船舶、军工及汽车制造等领域已得到广泛应用。本文以5052铝合金为研究对象,分别研究了筒形件减薄旋压以及板材剪切旋压过程中的微观组织和力学性能变化规律;并利用ABAQUS分别建立了筒形件减薄旋压和板材剪切旋压过程的有限元模型,分析了变形过程中的材料流动和应力应变分布规律,为更大尺寸的5052铝合金旋压件加工提供参考。5052铝合金筒形件减薄旋压研究结果表明:直径186mm、壁厚6mm的筒形件,其单道次减薄极限为60%,多道次为90%。小减薄率下筒形件壁厚方向上的外层组织变形程度大于内层组织,减薄率增大到50%时达到均匀。随着减薄率增大,晶粒内部小角度取向差逐渐向大角度取向差转变,最终形成大角度界面分割初始晶粒,使组织细化;织构由Cube和Goss织构逐渐转变为稳定的Copper织构,发生取向硬化。筒形旋压件的力学性能在晶粒细化和织构共同作用下显著提高,屈服强度和抗拉强度分别从103MPa和225MPa上升至300MPa和328MPa,延伸率由21%降低至5.1%。有限元模拟结果表明,随着减薄率增大,筒形件壁厚方向的等效应力、等效应变以及材料流动速率的分布梯度逐渐减小,并在减薄率为50%时基本达到均匀,由此说明筒形旋压件壁厚方向的组织均匀性是由等效应力、等效应变以及材料流动决定的。5052铝合金板材剪切旋压研究结果表明:经过剪切旋压后,5052铝合金锥形旋压件的微观组织由初始的近等轴晶变为沿锥形件母线方向伸长的均匀纤维状组织,原始晶粒内部小角度晶界比例增大。剪切旋压后的屈服强度和抗拉强度分别从90MPa和210MPa上升至276MPa和295MPa,延伸率从24.0%降低至4.8%。有限元模拟结果表明,在壁厚方向上,剪切旋压的等效应力、等效应变和材料流动速率分布基本均匀,这有利于形成均匀的剪切旋压组织。