带环筋薄壁壳体镁合金零件成形工艺研究

【摘要】航空航天等高技术产业的迅速发展，迫切需要大量采用结构轻巧、形状复杂系数小的大型轻合金整体薄壁构件，以减轻重量和提高整机工作性能。内腔含环向筋的镁合金薄壁壳体就是其中的典型代表。目前，这类零件的成形方法仍然以机械加工和铸造为主，前者将破坏金属的流线，使得零件不能满足性能要求，后者将会使零件存在铸造缺陷，最终不能用在性能要求太高的场合。因此开发一种新型的成形工艺是十分必要的。本文以带环筋薄壁壳体镁合金零件为研究对象，开发了一种新型的成形工艺。具体研究内容如下：针对零件的形状特征，制定了成形工艺并确定了合理的挤压件图。确定此零件的成形工艺为：下料——镦粗——冲孔——径向局部挤压——时效处理——机械加工。应用数值模拟软件DEFORM模拟得到变形区金属的应力应变曲线，经过对应力应变曲线分析，得到了金属的流动规律，进而划分了变形区，为设计分体凸模提供了依据。利用数值模拟软件DEFORM模拟了分体凸模的外形结构、关键结构参数(分体凸模上曲面半径R1和分体凸模下曲面半径R2)对壳体零件成形过程中筋部填充性的影响。确定了最佳的分体凸模结构，为挤压工艺参数优化做好准备。在优化分体凸模结构的基础上，分析了挤压温度、挤压速度、摩擦系数对成形过程中的成形力、损伤值、等效应力和等效应变等指标的影响，获得了最佳的径向局部挤压工艺参数。根据模拟结果，设计了挤压模具。为此类零件的生产及应用提供了一些理论依据及借鉴。
【作者】田甲；
【导师】张治民；
【作者基本信息】中北大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】AZ80镁合金；径向局部挤压；数值模拟；环向筋；

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