Совершенствование процесса штамповки осесимметричных фланцев из алюминиево-магниевых сплавов

• Автор: Головкин, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Введение .
Глава 1. Состояние вопроса в области горячей объмной штамповки осесимметричных поковок типа фланец .
1.1. Применение штампованных поковок типа фланец для изготовления деталей новой техники. Назначение и требования к переходникам топливных систем
1.2. Особенности горячей деформации термически неупрочняемых алюминиево магниевых сплавов

1.2.1. Механизм деформационного упрочнения термически

неупрочняемых алюминиево магниевых сплавов

1.2.2. Влияние деформации на механические свойства термически неупрочняемых алюминиево магниевых сплавов .
1.2.3. Влияние деформации на стойкость поковок из термически неупрочняемых алюминиево магниевых сплавов к межкристаллитной коррозии
1.2.4. Влияние предварительной деформации на прочность ф сварного соединения термически неупрочняемых

алюминиево магниевых сплавов

1.3. Методы моделирования деформационных процессов при горячей объмной штамповке .

1.3.1. Экспериментальные методы
1.3.2.Теоретические методы
1.3.3. Сопоставление методов исследования пластической деформации .
Выводы по главе
Глава 2. Методика исследования
2.1. Общая характеристика сплавов АМгЗ и АМгб .
2.2. Методы экспериментальных исследований, механических испытаний, применяемые приборы и оборудование .
2.3. Применяемое программное обеспечение
Глава 3. Исследование традиционной технологии получения переходников топливных систем горячей объмной штамповкой .
3.1. Характеристика применяемого технологического
процесса получения фланцев методом открытой одноручьевой горячей штамповки .
3.2. Характер распределения деформаций по объму поковки фланца
3.3. Характеристики первичных полуфабрикатов, применяемых при изготовлении фланцев
3.4. Влияние степени деформации при осадке на структуру и свойства металла поковки
3.5. Изучение напряжнно деформированного и
температурно скоростного полей в процессе формоизменения осаженной заготовки в штампованную поковку фланца .
3.6. Влияние напряжнно деформированного и
температурно скоростного параметров в процессе деформации на структуру и свойства металла штампованной поковки .
Выводы по главе 3
Глава 4. Исследование особенностей формообразования алюминиевых фланцев и разработка научно обоснованного способа ф их получения методом горячей объмной штамповки
4.1. Влияние степени предварительной деформации заготовки
фланца на характер формоизменения металла в штампе.
4.2. Особенности деформации цилиндрических заготовок из алюминисво магниевых сплавов при горячей осадке в конических
бойках .
4.3. Особенности формообразования штампованных поковок фланцев без дополнительных технологических напусков
4.4. Границы возможности и целесообразности применения схем вытяжки и выдавливания при получении фланцев одноручьевой открытой горячей объмной штамповкой
4.5. Особенности формообразования и структуры поковок фланцев, полученных из листовых заготовок
4.6. Рекомендуемые параметры вновь разработанного технологического процесса и обобщнные зависимости поведения
деформируемого металла в процессе формообразования фланцев
Выводы по главе 4
Выводы по работе .
Библиографический список .
Введение
Актуальность


Переходники изготавливают резанием из горячештампованных фланцев, которые, в свою очередь, следует изготавливать с использованием гидравлических прессов или КГШП путм осадки заготовки в торец с возможной наметкой и прошивкой отверстия и последующей многоручьевой штамповкой в закрытых штампах 3, 4. Одними из основных требований, предъявляемых к штампованной поковке фланца, является соответствие направления деформированного волокна профилю чистовой детали, и перпендикулярность его в зоне торцев переходника плоскости будущего сварного шва, обеспечивающая наилучшие параметры сварного соединения. Для этого установлено обязательное применение на торцах штампованных фланцев удаляемых в процессе механической обработки дополнительных технологических припусков мм 3. Многоручьевая закрытая объмная штамповка предварительно фасонированной отожжнной прутковой заготовки 3 обеспечивает требуемое качество поковки. Рис. Другие способы получения детали данной формы, такие как токарная обработка фасонных отливок, цилиндрических поковок или прессованных прутков, горячая объемная штамповка из слитка рис. Лить не обеспечивает равномерную мелкозернистую структуру достаточной сплошности токарная обработка кольцевой поковки или прессованного прутка нарушает сплошность и замкнутость структуры их волокон. Получение переходников холодной листовой штамповкой в жстких штампах, с использованием эластичных сред, а так же ротационным выдавливанием могут быть нецелесообразными ввиду высокой вязкости магналисв и сложности их значительного деформирования за один проход. Приемлем вариант горячей объемной штамповки из слитка. Однако получение наиболее качественного полуфабриката под горячую деформацию обеспечивает процесс прессования. Поэтому для обеспечения заданных эксплуатационных свойств и требуемой макроструктуры 4 в качестве материала под горячую объемную штамповку установлено использование прессованных прутков 6, 7. Таким образом одним из рациональных способов получения качественных деталей типа переходник является многоручьевая горячая закрытая объемная штамповка фланцев из предварительно деформированной заготовки прессованного прутка. Недостатком указанной технологии является высокая трудомкость изготовления многоручьевой закрытой штамповой оснастки, необходимость наличия точного обрабатывающего оборудования, квалифицированного обслуживающего персонала, а также большой расход дорогостоящей штамповой и инструментальной стали. Кроме того применение закрытой штамповой оснастки предъявляет высокие требования к квалификации персонала на операциях резки и штамповки, ввиду необходимости обеспечения точно заданного заполнения металлом полости штампа накладывает ограничения по типу применяемого оборудования необходимо наличие привода выталкивателя. Ввиду мелкосерийного характера изготовления деталей и узлов ответственного назначения, эти ограничения являются существенными. Упростить и удешевить процесс может применение чистовых открытых штампов, однако для достижения заданного уровня свойств получаемых поковок требуется проведение комплексных исследований такого процесса. Поскольку алюминиево магниевые сплавы АМгЗ и ЛМгб термически не упрочняются, при разработке технологического процесса их обработки давлением следует максимально использовать возможности деформационного упрочнения. Ниже рассмотрены особенности пластической деформации и возможности управления структурой и свойствами при обработке давлением сплавов АМгЗ и АМгб. Пластическая деформация вызывает конкурирующие между собой процессы упрочнения и разупрочнения деформируемого материала. В зависимости от их соотношения процесс деформации протекает по различным схемам, и дат различные результаты. Различают несколько путей деформационного упрочнения сплавов механический измельчение зерна, образование повреждений, кристаллографический образование текстуры, физико химический искажение рештки, распад тврдого раствора 9, . Ниже приведены известные механизмы упрочнения алюминиево магниевых сплавов при деформации. А. Дислокационный механизм упрочнения. Дислокационный механизм является основным в нетермичсском упрочнении деформируемых материалов. Дислокационное упрочнение металла определяется достигнутой в процессе деформации плотностью дислокаций , , .