Study on cold spinning deformation behavior and load mechanism of conical thin-walled aluminum alloy parts

Estudio del comportamiento de deformación por hilatura en frío y mecanismo de carga de piezas cónicas de aleación de aluminio de pared delgada

Con el objetivo de resolver el problema de que la uniformidad del espesor de pared de las piezas cónicas de aleación de aluminio de pared delgada formadas por hilatura de una sola pasada es difícil de controlar, este artículo estudia sistemáticamente la influencia de diferentes parámetros de hilatura en la ley de evolución del material y el mecanismo de carga durante el proceso de conformado de la aleación de aluminio 1070 de pared delgada. Los efectos del espesor de la chapa, la separación entre rodillos y la relación de avance sobre la calidad macroscópica del conformado y la carga mecánica de las piezas cónicas de aleación de aluminio de pared delgada 1070 se simularon mediante el software Simufact.forming. Finalmente, se obtuvieron los parámetros óptimos de hilatura de piezas cónicas de aleación de aluminio de pared delgada 1070. Los resultados finales muestran que el aumento de la relación diámetro-grosor de la pieza en bruto puede evitar las arrugas, y unos parámetros de hilatura razonables pueden mejorar la uniformidad del grosor de la pared del producto.

INTRODUCCIÓN

La aleación de aluminio se utiliza ampliamente en la estructura de diversas piezas cónicas de paredes delgadas debido a su baja densidad, alta resistencia específica y buena plasticidad [1]. Como método especial de proceso de conformado, la hilatura es una rama de la tecnología de procesamiento de plásticos. Comparado con otras tecnologías de procesado, el proceso de hilado tiene las ventajas de una fuerza de deformación de hilado pequeña, un molde sencillo, una alta tasa de utilización del material y un ciclo de producción corto. Las piezas cónicas de aleación de aluminio de pared delgada son un tipo de piezas de hilatura utilizadas en la aviación, la industria aeroespacial y otros campos. Debido a la interacción de muchos factores en el proceso de hilado, el mecanismo de conformado es complicado, lo que restringe seriamente la producción de este tipo de piezas de hilado. Por lo tanto, es necesario analizar en profundidad el mecanismo de conformado de este tipo de piezas cónicas de aleación de aluminio de pared delgada, comprender las causas de los defectos y las soluciones en el proceso de simulación de este tipo de piezas y la influencia de los principales parámetros del proceso en la calidad del conformado por hilatura, y proporcionar una base teórica para la mejora de la calidad del producto en el procesamiento real[2].

Lu Yanlin et al.utilizaron el método de análisis de elementos finitos para simular el proceso de hilatura de piezas cilíndricas de aleación de aluminio 1060, y analizaron los cambios de tensión y deformación durante el proceso de hilatura[3]. Mostafa A et al.estudiaron la formación y migración de dislocaciones de grano en la deformación plástica de la aleación de aluminio 1070[4]. M.D. Chen et al. predijeron la fuerza de hilatura por cizallamiento y la rugosidad superficial del cono de hilatura estableciendo un modelo de regresión[5].