第42卷第6期 Vol. 42No. 6
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
5A06铝合金复杂盒形件等温锻造工艺研究
刘奇，李保永？，郭晓琳，李信
2017年6月 Jun2017
（1.北京航星机器制造有限公司，北京100013；2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150001）
摘要：针对5A06铝合金复杂盒型件，利用有限元分析软件Deform，确定了先预成形后终成形的等温锻造成形工艺方案。并通过逆向补偿方法设计了预成形及终成形模具。在20MN锻压机上，先将铝合金板材预锻成预制坏，然后再等温终锻。等温锻造工艺中，模具温度为（450±10）℃，5A06铝合金预制坏温度为（465±10）℃，成形时最大挤压力为14000kN。等湿锻造试验表明；Deform有限元分析对等温造成形工艺研究具有较强的指导意义，采用先预成形后终锻成形工艺能大大提高锻件成形质量；此外，5A06铝合金等温锻造盒型件相较于机械加工盒型件，抗拉强度R，提高到350MPa，伸长率4 提高到25%。
关键词：等溢锻造：5A06铝合金：复杂盒形件；Deform；有限元模拟 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 06. 004
中图分类号：TG376.2
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）06-0016-05
Study on isothermal forging process for complex box-shaped parts of
aluminumalloy5A06
Liu Qi', Li Baoyong’, Guo Xiaolin', Li Xin'
(1. Beijing Hangxing Technology Development Co. , Lid. , Beijing 100013, China;
2. College of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology , Harbin 150001, China)
Abstract: For the complex box-shaped parts of aluminum alloy 5A06, the isothermal forging process of preforming before the final forging
process was confirmed by finite eler
softwa
re Deform , and the preformed die and final die were designed by the reverse oom
pensation method. In 20 MN hydraulic press
, the aluminu
the isothermal final forging, the temperat 10) °C , and the highest forming force form has a strong guiding significa
ming before the final forging proces
1400
tudy of
In additio
the
plate
ras preforged, and then the isothermal final forging was conducted. In
450 ± 10)℃ , the
temperature of aluminum alloy 5A06 performed was ( 460 ±
al forging ex
it shows that the finite element analysis software De d the forging quality can be greatly improved by prefor-
1 alloy 5A06 isothermal forging box-shaped part is better than the machined
one with tensile strength up to 350 MPa and elongation A up to 25%
Key words : isothermal forging; aluminum alloy 5A06 ; conplex box-shaped parts; Deform; finite element simulation
随着航空航天事业的高速发展，铝合金在飞行器制造方面得到了广泛的应用。铝合金具有比强度高、比刚性高、导热性好等特点门。目前，部分飞行器用铝合金锻件具有结构复杂、材料分布不对称的特点，如果用善通的温锻工艺容易出现充填不满等缺陷，难以实现近净成形锻造。等温锻造是利用某些金属在特定温度和变形速率下具有超塑性的特点，采用很小的锻造压力实现锻造成形的工艺[2] 该工艺模具温度稳定可控，在成形过程中锻件温度
收稿日期：20170106；修订日期：20170310 作者简介：刘奇（1990-），男，硕士，工程师 E-mail: liuqi3179@ 163. com
万方数据
和模具温度均能稳定在工艺要求的数值，在等温锻造温度下金属发生变形所需的变形力较低，金属的流动性较高[3-4]。等温成形技术在满足零件精度的同时，也能改善工件力学性能[5-6)，此技术比较适合制作复杂结构的近净成形锻件，在航空航天以及汽车领域都有广泛的应用，而针对飞行器用铝合金异形盒形件的等温锻造工艺目前还比较少。本文针对5A06铝合金盒形件的等温锻造成形工艺，通过采用净近成形设计以及Deform有限元分析，制定了先预锻后等温终锻的成形工艺方案，并设计了等温锻件的几何尺寸。研究了等温锻造工艺对锻件成形性能的影响，提出了等温锻造成形的工艺参数，以及模具设计的优化工艺