6082 鋁合金屬于Аl-Si-Mg-Mn 系耐熱鍛鋁,具有良好的可成形性、可加工性和熱處理后(T6狀態)具有較高的機械性能,化學成分見表1,廣泛應用于航空固定裝置及卡車、船舶類的零部件。本文以6082 鋁合金后輪輪轂為研究對象,針對鍛造輪轂成形質量,利用有限元數值模擬軟件對主要成形工步進行模擬計算,分析成形過程金屬流動特點及缺陷產生條件,從而優化鋁合金輪轂成形過程。圖1 為鋁合金輪轂鍛件圖。該鋁合金鍛件帶有高度88mm、寬度50mm 的凸臺;頭部存在凹槽和凸臺,圓周方向肋薄而長,需要的材料少,材料流動距離遠;終鍛拔模和充填較難,在鍛造成形過程中,由于冷卻快導致材料流動性差,易出現折疊、充不滿等缺陷;鍛件截面在高度方向上變化較大,復雜等級為S3 級,10 個加強肋成形難度較大。
圖(tu)(tu)1 鋁合(he)金輪轂鍛件(jian)圖(tu)(tu)
有限元模擬分析
為解決鍛件成形難點、縮短工藝調試周期,對鋁合金輪轂鍛件的鍛造成形過程進行有限元模擬分析,通過優化工藝參數,來獲得各工步合理的鍛造成形結構,從而指導實際生產,以達到縮短鍛件生產周期的目的。結合我司設備特點,確定了鋁合金輪轂的鍛造工藝方案為壓扁→預鍛→終鍛,通過有限元分析軟件對各工步進行模擬分析。
