【摘 要】
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铝合金在航天、航空、及航海等工业中具有极其重要的作用,其7050铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系合金（超硬铝）具有良好的机械性能及阳极反应。主要用于航天航空、模具加工、机械装备,特别是用于飞机制造结构及其他要求强度高,抗腐蚀性能强的高应力结构体。本文对铝合金材料进行热压缩试验,分析其流变行为;从而建立本构方程及热加工图。将新建的材料模型导入Deform中,同时对锻件成形过程进行仿真模拟并优化,确
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铝合金在航天、航空、及航海等工业中具有极其重要的作用,其7050铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系合金（超硬铝）具有良好的机械性能及阳极反应。主要用于航天航空、模具加工、机械装备,特别是用于飞机制造结构及其他要求强度高,抗腐蚀性能强的高应力结构体。本文对铝合金材料进行热压缩试验,分析其流变行为;从而建立本构方程及热加工图。将新建的材料模型导入Deform中,同时对锻件成形过程进行仿真模拟并优化,确定可以获得变形均匀且无锻造工艺缺陷的锻件,并对其模拟结果进行实际生产提供验证。得到的结论如下:铝合金材料在热压缩过程中在整个变形的过程中,应力的大致趋势是先随着应变的增加急速增大,然后斜率逐渐减小,继而材料开始均匀塑性变形,并发生加工硬化,最后达到平稳状态即加工硬化率减小至零。稳态流变的状态下是指在加工硬化和动态软化的共同作用下从而达到动态平衡。最后通过应力应变数据,按照Arrhenius模型做出了流变应力本构方程。构建不同变形条件下选取0.2、0.4、0.6、0.8四个应变?构建热加工图,通过热加工图得到失稳区与安全区,比较失稳区与安全区的不同,得到最适宜加工区域,为后续的仿真模拟提供了准确的指导性。对模锻件成形过程进行仿真模拟,通过不断地进行优化得出最优解,同时进行后处理对模拟结果中的应变场、折叠以及模具应力进行了分析,来判断是否存在变形不均、表面缺陷及模具变形等问题。结果表明,该工艺参数下具有较好的成形性能,变形均匀且无折叠,能够进行热加工成形。通过800MN压机生产其锻件,同时在模锻的生产时对传热制定了相关的保温和隔热措施,通过验证可以看出锻件并没出现折叠、充不满、起皱及破裂等缺陷。对生产的锻件进行理化检测,结果符合要求标准。
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