7a04铝合金轮毂挤压成形工艺与实验研究

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1、中北大学学位论文7A04铝合金轮毂挤压成形工艺与实验研究摘要某车辆轮毂原采用钢铁材料铸造而成，难以有效减重，同时铸造过程存在不可避免的缺陷，直接影响了整车性能。本文针对轮毂加工与使用中存在的问题，开展了铝合金轮毂的加工与应用研究。依据轮毂的机械强度和服役要求，选择确定了7A04铝合金作为轮毂的制造材料，并讨论确定了7A04铝合金挤压成形工艺参数及热处理规范。轮毂属典型的宽阶梯凸缘厚壁筒形零件，根据轮毂零件的形状特点，结合7A04铝合金的成形特性，设计了铝合金轮毂挤压件图，制定了铝合金轮毂反挤压——扩口——镦挤成形工艺。对铝合金轮毂的成形过程进行了

2、数值模拟。在反挤压阶段，模拟了坯料尺寸对挤压成形力的影响，合理选择了挤压坯料；采用不同的摩擦系数，考察了摩擦对反挤压过程金属流动和成形力的影响。在镦挤阶段，研究了扩口件锥度和凹模圆角对镦挤成形过程金属流动的影响，确定了轮毂成形的关键工艺参数，优化了成形工艺和模具结构。实验试制结果表明，制定的铝合金轮毂成形工艺及选择的工艺参数是合理的，设计的模具结构是可行的，成功试制出合符要求的铝合金轮毂，为宽阶梯凸缘厚壁筒形零件的成形提供了重要的指导。性能测试结果表明，7A04铝合金轮毂的抗拉强度达到610"--615MPa、屈服强度达到550～560MPa，超

3、过了原钢铁轮毂的力学性能指标，且轮毂的重量由31Kg减为11．3Kg(减重63．5％)，达到了预期目标，实际中应用取得了良好的效果。关键词：铝合金，7A04，轮毂，等温挤压，数值模拟中北大学学位论文StudyonExtrusionFormingTechnologyandExperimentof7A04AluminumAlloyWheelHubAbstractAcertainwheelhubwasmadebycaststeel，andthewheelhubwasoverweight．Gowiththewheelhubcastprocess，defe

4、ctofcastmethodwascameout．Theperformanceofthecarwhichusethewheelhubwasfall．Thispaperfocusontheproblemduringwheelhubprocess，anddevelopresearchinprocessofaluminumalloywheelhub．Followtherequestofwheelhubmechanicsandapplicationenvironment，chosen7A04aluminumalloytoproducewheelhub．D

5、iscusstheparametersof7A04extrusionformingprocessandheattreatmentcriterionof7A04aluminumalloy．Thewheelhubinthispaperbelongtokindofwideflangetrapezoidalandthickedgebarrelfigurepart．Combinewiththewheelhubfigureand7A04aluminumalloyformingprocesscharacteristics，drawingofthealuminu

6、malloywheelhubwasbedesigned．Theprocessofaluminumwheelhubwassimulated．onbaseofnumericalsimulationduringbackwardextrusionformingphase，wechosenthebestsizeofmaterial．Weanalyzedinfluenceunderdifferentfrictioncoefficientduringbackwardextrusionformingphase．Duringshapingphase，afteran

7、alyzedaboutalloyflowinfluenceusedifferentexpandingpartandmoldtransitionangle，wemakesuretheimportantprocessparameter,alsoimprovedtheprocessofformingandmoldstructure．Establishedaluminumalloywheelhubprocess：backwardextrusionfroming，expanding，shaping．Theprocessparameterofaluminum

8、alloywheelhubandwheelhubmolddesignwerereasonableasbeenshowinresultof