鎂合金筒體件旋壓成形工藝研究.pdf

1、旋壓技術(shù)作為一種先進(jìn)的近終塑性成形工藝，已被廣泛應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)對稱類零件的加工成形，但其在鎂合金上的應(yīng)用尚未起步。本文對AZ81鎂合金筒體件旋壓成形工藝進(jìn)行了探索性研究，以期為拓展鎂合金塑性成形方法提供借鑒。
　　 本文結(jié)合鑄造和塑性變形兩種成形工藝的優(yōu)點(diǎn)，提出了用預(yù)成型鑄坯直接進(jìn)行旋壓塑性變形的生產(chǎn)線路；應(yīng)用DEFORM-3D軟件對鎂合金筒體件熱旋壓成形過程進(jìn)行了彈塑性有限元數(shù)值模擬，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，評價了數(shù)值虛擬現(xiàn)實(shí)對實(shí)際工藝

2、過程的模擬能力；最后還較系統(tǒng)地研究、觀察了鎂合金組織、性能在旋壓過程中的變化，以期為旋壓工藝設(shè)計數(shù)字化和組織性能預(yù)測提供依據(jù)。
　　 本文研究結(jié)果如下：
　　 ①通過模擬得到了旋壓成形過程中等效應(yīng)力、等效應(yīng)變以及旋壓力的分布規(guī)律，分析了旋壓溫度和旋輪進(jìn)給量對等效應(yīng)力和旋壓力的影響，為有效地優(yōu)化工藝，縮短研究周期提供了一定的指導(dǎo)和幫助。在旋輪與工件的接觸區(qū)應(yīng)力和應(yīng)變達(dá)到了最大值，徑向旋壓力遠(yuǎn)大于軸向旋壓力和切向旋壓力，且大

3、小為先增大后減小。
　　 ②采取不同的工藝參數(shù)組合進(jìn)行模擬，最終得到了一組最佳的成形工藝參數(shù)。了解到旋壓溫度和旋輪進(jìn)給量是影響鎂合金旋壓成形的重要因素。350℃左右的溫度最適合鎂合金塑性變形，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量（0.75mm/r）可以保證工件良好的表面質(zhì)量，從而揭示了各工藝參數(shù)對最終零件質(zhì)量的影響規(guī)律。
　　 ③旋壓實(shí)驗(yàn)后，通過對不同旋壓道次下AZ81鎂合金組織的觀察，根據(jù)晶粒的細(xì)化程度和裂紋的大小，了解了其旋壓成形機(jī)理，分析

4、了不同工藝參數(shù)對旋壓成形過程的影響。隨著道次的增加，工件的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、旋壓力也呈上升趨勢。
　　 ④根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析了鎂合金筒體件旋壓過程中起皺、裂紋等缺陷的產(chǎn)生機(jī)理。材料缺陷、毛坯狀態(tài)、設(shè)備能力以及工藝參數(shù)等都是旋壓缺陷產(chǎn)生的重要原因。同時，結(jié)合模擬的結(jié)果提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。
　　 通過旋壓實(shí)驗(yàn)對模擬結(jié)果的驗(yàn)證表明：由于采用了合理的旋壓工藝參數(shù)，避免了各種旋壓缺陷的產(chǎn)生。通過對旋壓成形模具和各工藝參數(shù)的優(yōu)化