AZ31B鎂合金板材液壓成形規(guī)律的研究.pdf

1、鎂合金由于具有密度小、強(qiáng)度高、抗震、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn),在汽車(chē)、航空航天、3C等領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛,其塑性成形技術(shù)已成為該領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。因鎂合金板的冷成形性能較差,目前主要采用熱成形方法來(lái)加工鎂合金零件,但熱成形方法具有裝置復(fù)雜、溫度精確控制困難、鎂合金極易被氧化等缺陷,這為采用非常規(guī)的冷成形方法如液壓拉深方來(lái)加工鎂合金板零件提供了發(fā)展空間。本文開(kāi)展AZ31B鎂合金板液壓拉深冷成形規(guī)律的研究。
　　采用理論分析、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究相結(jié)

2、合的方法,研究了厚度為0.6 mm的AZ31B鎂合金板在液壓拉深條件下的成形規(guī)律,重點(diǎn)分析了該板材的成形性能和失效現(xiàn)象。研究了鎂合金板拉深過(guò)程中典型部位的受力形式和應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律,分析了液壓力、壓邊力、凸模圓角半徑等工藝參數(shù)對(duì)板材成形性能的影響。利用自行開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)裝置,對(duì)該板材進(jìn)行了機(jī)械-液壓拉深(僅在板材底部施加液壓力)和徑向推力充液拉深(在板坯邊緣同時(shí)施加液壓力)試驗(yàn)研究。結(jié)合試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬結(jié)果,分析了液壓力對(duì)板材最大拉深高

3、度的影響規(guī)律,探索了該板材在液壓拉深條件下的拉深極限和合理成形工藝參數(shù);并對(duì)拉深試件的起皺、破裂等典型失效現(xiàn)象及成形過(guò)程中需解決的一些不良問(wèn)題,進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)徑向推力充液拉深能有效改善鎂合金板的冷成形性能,獲得較大的極限拉深高度值和較好的壁厚分布均勻性。
　　(2)AZ31B鎂合金板在機(jī)械-液壓拉深和徑向推力充液拉深時(shí)的合理成形工藝參數(shù)分別為:凸模圓角半徑為4 mm、壓邊力為1 kN和凸模

4、圓角半徑為5 mm、壓邊力為3 kN。
　　(3)采用液壓拉深方法拉深A(yù)Z31B鎂合金板時(shí),拉深裝置上所有直接與板材接觸的圓角半徑不宜小于2.5 mm,否則該圓角處材料易發(fā)生破裂。
　　(4)拉深試件的典型失效形式為凸緣區(qū)域的起皺和凸模圓角區(qū)域的破裂,凹模圓角區(qū)域徑向上拉應(yīng)力相對(duì)較大,試件易發(fā)生拉裂失效;凸模圓角區(qū)域在徑向和周向上的拉應(yīng)力較大,該處材料變薄現(xiàn)象較為顯著,為潛在破裂位置。
　　(5)開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單