铝合金精锻工艺分析

轻质材料在汽车上的应用是实现汽车轻量化的重要途径，并推动了汽车轻量化进程。其中，铝合金具有密度小、比强度和比刚度高、抗冲击性良好、耐腐蚀、耐磨及较高的再生性等特点，被世界各国公认为促进汽车轻量化的最有效轻质材料之一。增加铝合金零件在轿车中零部件的比重，能显著减轻汽车自重、降低能源消耗，从而减轻对大气的污染、改善环境质量，带来巨大的经济和社会效益。据统计，铸铝在汽车上的使用量最多，占铝合金零件总质量的80％以上。而受汽车技术、材料技术等的制约，铝合金锻件在汽车上的应用受到限制。汽车性能的不断提高对零件力学性能的要求也越来越高。具有比强度高、热锻时不氧化、表面光洁等优点的锻造铝合金在汽车上的应用逐渐扩大，如汽车安全气囊气体发生器壳体、压盖零件、汽车空调压缩机的活塞尾、活塞体、汽车轮毂、悬挂系统等零部件，为保证其综合力学性能(如晶粒度、强度、硬度和金属流线分布等要求)且获得更多减重空间，要求用精锻工艺生产。

铝合金在锻造过程中，由于材料本身锻造温度范围窄，成形流程长，成形过程易出现充不满、折叠、穿筋等缺陷，同时变形温度、变形速度、变形程度等参数都会对锻件的组织性能产生影响，进而影响锻件的机械性能。对铝合金精锻成形进行有限元仿真，可获得精锻全过程的应力应变分布、金属流动规律、成形载荷、几何尺寸变化及锻件质量缺陷等信息，通过这些信息可对铝合金精锻工艺和模具设计进行评判和预估，为成形方案拟定和工艺参数优化提供参考。

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