Research on technology of deformation control for large aluminum alloy ring forging
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摘要: 大型铝合金环锻件加工工艺流程复杂,工序较多,加工过程伴随有工件变形。针对各主要工序带来的变形问题,结合加工工艺和工件材料性能属性对变形机理展开深入研究,围绕变形原因,针对加工前、加工中和加工后提出了一系列变形控制措施。通过试验验证了变形控制方法的有效性,为后续工件量产提供工艺优化参考。Abstract: The machining process of large-scale aluminum alloy ring forgings is complicated with many processes, and the deformation of workpiece is accompanied in the machining process. Aiming at the deformation problems caused by each main process, the deformation mechanism is deeply studied in combination with the technology of machining and the properties of workpiece materials. Focusing on the causes of deformation, a series of deformation control measures are put forward before, during and after processing. The validity of the deformation control method is verified by experiments, which provides a reference for process optimization of subsequent mass production of workpieces.
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Key words:
- ring forging /
- machining deformation /
- machining technology /
- material performance /
- deformation control
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表 1 坯料机械性能数据
测试区域 试棒长度/mm 拉伸力/kN 拉伸强度/MPa 平均值/MPa 拉伸力/kN 屈服强度/MPa 平均值/MPa 延伸率/(%) 平均值/(%) 第一象限 环1 10 40.42 515 476 35.33 450 419 10 10.5 环2 10 34.35 437 30.55 389 11 径1 6.09 13.49 463 475 10.92 375 386 4 5.25 径2 6.07 14.09 487 11.54 398 6.5 轴1 6.02 14.48 509 501 12.39 435 426 9 9 轴2 6.02 14.04 493 11.89 418 9 第二象限 环1 9.98 35.81 458 471 30.92 395 399 12 13.25 环2 9.97 37.8 484 31.49 403 14.5 径1 6.02 13.89 488 480 11.82 415 408 6.5 6.75 径2 5.98 13.27 472 11.26 401 7 轴1 5.97 14.05 502 496 12 429 420 11 11 轴2 6 13.85 490 11.65 412 11 第三象限 环1 9.98 40.4 516 495 35.16 449 421 9.5 12 环2 10 37.32 475 30.85 393 14.5 径1 6.10 14.09 482 479 11.52 394 399 5 5 径2 6.13 14.06 476 11.95 405 5 轴1 6 13.63 482 497 11.33 401 420 9.5 9.75 轴2 6 14.49 512 12.43 439 10 第四象限 环1 9.97 40.3 516 495 35.04 449 423 11 11.5 环2 10.11 38.1 475 31.96 398 12 径1 6.06 12.96 449 464 11.33 393 395 3.5 5.25 径2 6.11 14.03 479 11.64 397 7 轴1 6.02 13.05 458 473 11.03 388 401 7 6.75 轴2 6.02 13.9 488 11.81 415 6.5 表 2 1#试验件网格加工顺序
加工区域 网格加工顺序(数字代表测点所在区域) 上端 3→7→4→8→5→1→6→2 中部1 4→7→1→5→8→3→6→2 中部2 2→7→4→1→6→3→5→8 下端 6→1→4→8→5→2→7→3 表 3 吃刀量控制
最大吃刀量/mm 圆度变化情况 粗加工阶段 半精加工阶段 精加工阶段 圆度变化不大 3 2 1 圆度变化较大 2 1.5 0.8 表 4 3、4#试验件加工效果对比
加工工序 圆度/mm 加工工序 圆度/mm 3#试
验件4#试
验件3#试
验件4#试
验件1、粗开窗口 4.23 3.55 6、半精车内外形 1.25 0.95 2、粗车中间槽 1.81 1.05 7、半精铣内型面网格 2.23 1.26 3、粗铣上下法兰 3.44 2.47 8、精车 1.24 0.84 4、粗车内外形 2.11 1.54 9、精铣 2.12 1.08 5、粗铣内型面网格 4.41 2.98 10、校形 未校形 0.72 -
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