特种成形栏目是由北京机电研究所有限公司①赞助刊出
第43卷第1期 Vol. 43No.1
压技术银
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
5A06铝合金复杂构件的复合挤压成形工艺
夏亚东1,2，张宝红1,2，于建民1,2，于玲3
2018年1月 Jan.2018
（1.中北大学材料加工系，山西太原030051：2.山西省精密成形工程技术研究中心，山西太原030051；
3.河南工业职业技术学院机械工程系，河南南阳473000）
摘要：为了据示5A06铝合金进行复合挤压成形复杂构件时的金属流动成形规律以及力学性能的变化，根据复杂构件的形状结构特点，制定了复杂构件复合挤压成形工艺方案，并增加预成形阶段，使棒料被挤压成与挤压件外轮基本相同。研究了 5A06铝合金在复杂应力状态下的变形行为，并利用Deform-3D软件模拟复杂构件的成形过程，研究了模拟结果的行程-载有曲线、等效应力以及金属流线分布，最终利用THP61-3MN数控液压机进行产品试制。研究结果表明，生产试制结果与模拟结果基本吻合，且复杂构件的性能得到了明显改善，模拟分析结果为成形工艺的完善与优化提供了理论依据。
关键词：复杂构件；5A06铝合金；复合挤压；金属流动；力学性能；Defomm-3D DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2018. 01. 012
文献标识码：A
中图分类号：TG113.2
文章编号：1000-3940（2018）01-0066-06
Compound extrusion forming process of complex components for aluminum alloy 5A06
Xia Yadong '-2, Zhang Baohong'-2, Yu Jianmin'-2, Yu Ling”
(1. Department of Material Processing, North University of China, Taiyuan 030051 , China;
2. Engineering Technology Research Center for Integrated Precision Forming of Shanxi Province, Taiyuan 030051 , China;
3. Department of Mechanical Engineering, Henan Polytechnic Institute, Nanyang 473000, China)
Abstract : In order to reveal the forming nule of metal flow and the change of mechanical property for complex components of aluminum al-pouasap ses suauoduoa xadtuoo jo atuaps ssaoud sujuuoy uorsnuxa punoduoo aq ssaoud Suuuoy uosruxa punoduoo ul 90vs Go[ according to the shape and structure characteristies of complex components, and the preforming stage was added to make the bar be extru-ded into the same outer contour as the extruded parts. Then, the deformation behavior of aluminum alloy 5A06 in the complex stress states was studied, and the forming process of complex components was simulated by Deform-3D. Furthemore, the simulation results of stroke-load curve, equivalent stress and distribution of metal flow line were researched, and the trial products were produced by THP61-3 MN mumerical control hydraulic machines. The research results prove that the results of trial proxduction and simulation are matched with each other, and the performances of complex components are significantly improved. Thus, the simulation analysis results provide a theoretical reference for the improvement and optimization of the forming process.
Key words : complex components; aluminum alloy 5A06; compound extnsion; metal flow; mechanical properties; Defom-3D
目前，针对5A06铝合金板材的研究主要集中于其在不同应力状态下的变形行为和组织性能的变化[1]，而本文主要研究了5A06铝合金棒料在复杂应力状态下的金属流动成形规律以及力学性能变化。对5A06铝合金复杂构件进行研究，该挤压件形状复杂且体积较大，整体呈现非对称结构，主要采用
收稿日期：20170907；修订日期：20171122 基金项目：国家重点研发计划（2016YFB03011033）
作者简介：夏亚东（1994-），男，额土研究生 E-mail: 1170202230@ qq. com
通讯作者：张宝红（1971-），男，博士，博士生导师万方数据il；zhangh@nuc.edu.en
等温复合挤压工艺进行加工。由于在实际生产过程中，一步挤压成形对坏料形状、成形温度等具有较高要求，而本文研究的复杂构件的尺寸精度和力学性能要求都比较高，若工艺、模具、坏料尺寸设计不合理，则复杂构件在成形过程中易出现折叠、局部变薄、充不满等缺陷。因此，系统地研究复杂构件在复杂应力状态下的金属流动规律对于合理设计工艺具有十分重要的理论与现实意义。由于5A06 铝合金中镁元素含量比较高，导致其在成形过程中形变强化效果明显，而且本文研究的复杂构件是非轴对称结构[2]，体积比较大，增加了成形的难度，因此提出了预成形[3]的想法。通过预成形使棒料被