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机械科学与技术2024年第07期:压合衬套二次冷挤压强化数值仿真与实验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘儒军;黄翔;黄海鸿;陶梅生;殷超超;班许可岭;

单位:南京航空航天大学机电学院;国营芜湖机械厂;合肥工业大学机械工程学院;

摘要:采用压合衬套二次冷挤压工艺对7050铝合金耳片孔进行挤压强化;通过X射线衍射仪、三坐标测量机和粗糙度仪,研究二次冷挤压对耳片孔内表面的残余应力、塑性变形以及粗糙度的影响,并通过有限元仿真进行验证。实验结果表明:相较于一次冷挤压,压合衬套二次冷挤压可有效改善试样两端残余应力的不均匀性。随着二次冷挤压相对挤压量增大,残余压应力峰值和应力层深度都进一步增大,塑性变形程度也更大,同时降低了孔壁表面粗糙度。在相对挤压量为2.5%时,最大残余压应力可达-400.3 MPa,并形成了约14 mm的残余压应力层;试样端面A与端面B内径分别增大了0.56 mm和0.54 mm;孔壁表面粗糙度降低幅度达到71.0%。相较于一次冷挤压,二次冷挤压强化后孔壁沿径向形成了更深的残余压应力层和塑性变形层,显著提高了耳片孔的整体服役性能。

关键词:二次冷挤压;;压合衬套;;相对挤压量;;残余应力;;塑性变形

基金资助:国家自然科学基金项目(51975280)