【摘 要】
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抗拉型抽芯铆钉是飞机制造领域广泛使用的高端紧固件,其铆接成形的实质,是薄壁钉套管件约束压缩产生鼓包（有益皱）,承载受力。钉套的铆接变形区的力学性能,是保证铆接质量的关键。因此,研究钉套的制备工艺及性能是抽芯铆钉研制的关键问题之一。本课题属于国家自然科学基金项目（E0508）和贵州省自然科学基金重点项目（黔科合基础[2020]1Z049）的子课题。本论文以某型号A286高温合金钉套为研究对象,主要研
【基金项目】
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贵州省科技计划项目《高温合金薄壁圆管约束压缩塑性变形行为及鼓包成形机制研究》（项目编号:黔科合基础[2020]1Z049）； 国家自然科学基金《基于多尺度损伤理论的薄壁高温合金管件鼓包成形机理研究》（项目编号:E0508）；
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抗拉型抽芯铆钉是飞机制造领域广泛使用的高端紧固件,其铆接成形的实质,是薄壁钉套管件约束压缩产生鼓包（有益皱）,承载受力。钉套的铆接变形区的力学性能,是保证铆接质量的关键。因此,研究钉套的制备工艺及性能是抽芯铆钉研制的关键问题之一。本课题属于国家自然科学基金项目（E0508）和贵州省自然科学基金重点项目（黔科合基础[2020]1Z049）的子课题。本论文以某型号A286高温合金钉套为研究对象,主要研究了钉套镦制成形的工艺问题和热处理后钉套的组织性能。具体研究内容如下:（1）根据该型号A286高温合金钉套的结构特点及技术要求,结合工程经验,制定了三种多工位冷镦加工工艺。利用Deform-3D有限元软件对各个工艺方案进行数值模拟计算,讨论分析了各工艺方案的成形效果、成形力、材料流动规律、应力应变分布等情况。结果表明,采用头部镦粗+杆部反挤压复合+冲通孔的镦制工艺可有效避免折叠、飞边、裂纹等缺陷的产生。（2）对钉套镦制成形的关键工位,即钉套杆部反挤压,进行了研究。结合Deform-3D数值模拟及正交优化试验,讨论分析了杆部反挤压成形过程中顶针角度、成形速度、摩擦系数等工艺参数对冷镦力和模具使用寿命的影响。通过极差分析,得出钉套杆部反挤压的优化工艺参数组合为:顶针角度为75°、成形速度75mm/s、摩擦系数0.12。（3）利用所得的镦制工艺方案,进行A286高温合金钉套的试制。并对试制件的几何结构、微观组织演变、力学性能进行了研究。验证了所提出的加工工艺及工艺参数组合,可以较好地满足A286高温合金钉套的技术要求,且测得镦制后的A286高温合金钉套杆部硬度值为340HV左右。（4）利用课题组前期自制的局部感应退火设备,对镦制成形后的A286高温合金钉套进行局部退火热处理。硬度检测结果表明,钉套铆接变形区的硬度呈现梯度分布,达到了设计要求。利用EBSD技术,深入分析了钉套退火区微观结构,讨论了A286高温合金钉套退火区的晶粒组织分布、晶粒度、晶界分布,揭示了钉套退火区组织演变规律与力学性能之间的关系,阐释了局部感应退火过程中的软化机制。
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