AZ80+RE鎂合金輪轂擠壓成形缺陷分析及模擬優(yōu)化研究.pdf

1、隨著科技的進步和人們生活的需求，全球汽車工業(yè)飛速發(fā)展，由此引起的能源問題和環(huán)境問題日益嚴峻，提高燃料的效率和保護環(huán)境迫在眉睫。作為裝備輕量化的最佳用材，鎂合金在汽車上應(yīng)用不僅能提高舒適性和安全性，又能實現(xiàn)節(jié)能減排。經(jīng)過擠壓變形的鎂合金鑄坯可消除鑄造缺陷，提高力學(xué)性能。所以，本文以AZ80+RE鎂合金鑄錠為原始坯料，通過擠壓變形來試制汽車輪轂。
　　本文首先根據(jù)輪轂的三維造型圖分析了其成形工藝，根據(jù)零件圖制定了擠壓件圖，初步擬定了工

2、藝方案，并對毛坯的質(zhì)量和體積、主要工序的許用變形程度進行了計算，從理論上確定了試驗的擠壓溫度、擠壓速度的范圍及合適的擠壓比、潤滑條件。
　　其次，根據(jù)擬定工序利用DEFORM軟件進行了有限元數(shù)值模擬，分析了輪轂主要成形工序的金屬流動規(guī)律、應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律、載荷曲線，驗證了輪轂擠壓成形過程的可行性，并根據(jù)載荷曲線初步選擇了反擠壓、底部成形和擴口翻邊過程的壓力機。
　　而后，根據(jù)課題組在輪轂成形方面的經(jīng)驗確定了擠壓參數(shù)及試驗條件

3、，對輪轂進行了初步試制，并對原始坯料及擠壓件的顯微組織進行了分析，試驗結(jié)果表明：輪轂成形過程出現(xiàn)了各種缺陷及問題；原始坯料中內(nèi)部組織和表層組織不同，稀土元素Ce細化了坯料的晶粒；擠壓成形后的輪轂晶粒細小均勻，有流線分布。
　　最后，在初步試驗的基礎(chǔ)上，基于數(shù)值模擬進行了工藝缺陷分析和參數(shù)優(yōu)化，分析了擠壓成形缺陷產(chǎn)生的原因，討論了擠壓溫度、擠壓速度、模具溫度、摩擦條件、芯軸直徑、底孔直徑、底部厚度對成形過程的影響，并提出了優(yōu)化方案。