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A286高温合金十二角法兰面螺栓多工位冷镦成形工艺

郑鹏辉 关悦 许吉星 付建建 赵文龙 高程 刘乐

郑鹏辉, 关悦, 许吉星, 付建建, 赵文龙, 高程, 刘乐. A286高温合金十二角法兰面螺栓多工位冷镦成形工艺[J]. 制造技术与机床, 2022, (7): 45-50. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.008
引用本文: 郑鹏辉, 关悦, 许吉星, 付建建, 赵文龙, 高程, 刘乐. A286高温合金十二角法兰面螺栓多工位冷镦成形工艺[J]. 制造技术与机床, 2022, (7): 45-50. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.008
ZHENG Penghui, GUAN Yue, XU Jixing, FU Jianjian, ZHAO Wenlong, GAO Cheng, LIU Le. Multi station cold heading process of A286 superalloy twelve point flange bolt[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (7): 45-50. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.008
Citation: ZHENG Penghui, GUAN Yue, XU Jixing, FU Jianjian, ZHAO Wenlong, GAO Cheng, LIU Le. Multi station cold heading process of A286 superalloy twelve point flange bolt[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (7): 45-50. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.008

A286高温合金十二角法兰面螺栓多工位冷镦成形工艺

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.07.008
基金项目: 国防科工局技术基础科研项目(JSZL2019204B007)
详细信息
    作者简介:

    郑鹏辉,男,1992年生,硕士,工程师,主要研究方向为航天紧固件关键技术及应用。E-mail:zph20220117@163.com

    通讯作者:

    郑鹏辉,男,1992年生,硕士,工程师,主要研究方向为航天紧固件关键技术及应用。E-mail:zph20220117@163.com

  • 中图分类号: TG314.3

Multi station cold heading process of A286 superalloy twelve point flange bolt

  • 摘要: A286高温合金十二角法兰面螺栓通常采用热镦成形,但其生产工序繁冗、加工效率低和制造成本高。针对某航天用A286高温合金十二角法兰面螺栓,根据其结构特点,提出一种多工位冷镦成形工艺,利用室温压缩实验,得到A286高温合金的真实应力-应变曲线,并导入到数值模拟软件Deform-3D中,对A286高温合金十二角法兰面螺栓的多工位冷镦成形工艺过程进行了数值模拟,综合分析了各工位的载荷-时间曲线、等效应力场分布、等效应变场分布和损伤值分布,确定了成形工艺参数。最后根据数值模拟结果和成形工艺过程设计相应模具结构,并在多工位冷镦机上进行了工艺试验。试验结果表明,通过合理设计冷镦工艺次数,可以在模具许用应力范围内实现A286高温合金十二角法兰面螺栓的冷镦成形,工艺试验得到的A286高温合金十二角法兰面螺栓锻件充填饱满,和模拟结果一致性较好,对该类零件及其他相似零件的多工位冷镦成形具有一定的指导意义。

     

  • 图  1  不同应变速率下A286高温合金的真实应力-应变曲线

    图  2  A286高温合金十二角螺栓锻件图

    图  3  A286高温合金十二角螺栓多工位冷镦工艺简图

    图  4  第一工位冷镦有限元模型

    图  5  各工位上冲头的载荷-行程曲线

    图  6  成形过程中等效应力场分布图

    图  7  成形过程中等效应力场分布图

    图  8  各工位损伤值分布

    图  9  A286高温合金十二角法兰面螺栓各工位模具结构简图

    图  10  多工位冷镦机

    图  11  模具实物图

    图  12  A286高温合金十二角法兰面螺栓各工位坯料实物图

    图  13  A286高温合金十二角法兰面螺栓各工位坯料模拟图

    表  1  A286高温合金化学成分 (%)

    元素CBVAlMn
    含量≤0.08≤0.06≤0.30≤0.30≤1.10
    元素CrNiMoTiFe
    含量13.5~16.024.0~27.01.0~1.51.9~2.35余量
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  • 收稿日期:  2022-04-07
  • 录用日期:  2022-05-11

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