稀土鎂合金帶筋支架等溫模鍛研究.pdf

1、輕量化材料及結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代高端制造業(yè)發(fā)展的方向。稀土鎂合金具有優(yōu)良的室溫和高溫力學(xué)性能，較強(qiáng)的抗高溫蠕變性及抗蝕性，是實(shí)現(xiàn)構(gòu)件輕量化的理想材料。筋板類整體復(fù)雜結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性，是實(shí)現(xiàn)構(gòu)件輕量化的理想結(jié)構(gòu)。等溫模鍛工藝可以使形狀復(fù)雜的筋板類鍛件一次模鍛成形，是實(shí)現(xiàn)近凈成形的理想工藝。本文采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬、參數(shù)優(yōu)化及物理實(shí)驗(yàn)的方法，研究了稀土鎂合金帶筋支架等溫模鍛工藝。
　　筋板類鍛件等溫成形工藝的關(guān)鍵是模具設(shè)計(jì)，根據(jù)支架結(jié)構(gòu)特

2、點(diǎn)，選取模具結(jié)構(gòu)參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量，以鍛件變形均勻性及成形載荷為目標(biāo)函數(shù)，采用部分析因設(shè)計(jì)，篩選出對響應(yīng)有顯著作用的三個(gè)關(guān)鍵因素，即矩形柱圓角半徑R2、筋部凸模拔模斜度α、筋部凸模圓角半徑 R3。采用基于響應(yīng)曲面法的中心復(fù)合設(shè)計(jì)對篩選出的變量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過擬合響應(yīng)與設(shè)計(jì)變量之間的回歸方程，得到了模具結(jié)構(gòu)最佳參數(shù)組合，即：矩形柱圓角半徑4.74 mm，筋部凸模拔模斜度4.55°，筋部凸模圓角半徑4.25 mm。
　　工藝參數(shù)是影響

3、支架等溫成形過程的重要因素，本文選取了對支架成形過程有影響的變形溫度T、變形速度v以及摩擦系數(shù)μ三個(gè)主要參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量，并以變形均勻性和成形載荷為目標(biāo)函數(shù)，采用Box-Behnken設(shè)計(jì)對變量進(jìn)行了優(yōu)化。通過對變形均勻性及成形載荷數(shù)學(xué)回歸模型的分析，得到了支架等溫成形最佳工藝參數(shù)組合，即：變形溫度480℃，變形速度1.25 mm·s-1，摩擦系數(shù)0.1。
　　根據(jù)優(yōu)化所得模具結(jié)構(gòu)參數(shù)和成形工藝參數(shù)，選擇合適的模具材料，對成形模具