鎂合金鑄造成形仿真及板料成形性研究.pdf

1、近年來，由于人們對(duì)產(chǎn)品輕量化的要求，鎂合金的性能不斷改善，鎂合金的成形技術(shù)同益成熟并且得到了廣泛的應(yīng)用。為了提高鎂合金壓鑄件質(zhì)量，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)被用于解決模具設(shè)計(jì)和凝固過程控制等方面的問題。運(yùn)用數(shù)值模擬計(jì)算，可在實(shí)際鑄造前對(duì)鑄件可能出現(xiàn)的縮孔縮松缺陷及大小，部位和發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)。通過不斷改進(jìn)工藝，有效控制充型凝固過程，達(dá)到縮短產(chǎn)品試制周期，降低生產(chǎn)成本，提高鑄件質(zhì)量的目的。 與鑄造鎂合金相比，變形鎂合金組織更細(xì)、成份更

2、均勻、內(nèi)部更致密，具有更高性能；變形鎂合金比鑄造鎂合金具有更優(yōu)良的比強(qiáng)度，更適于制造承力構(gòu)件，因此變形鎂合金的成形技術(shù)被認(rèn)為是鎂合金應(yīng)用技術(shù)中具有廣泛前景的課題。 本文對(duì)AZ9lD鎂合金殼體壓鑄件真空壓鑄和普通壓鑄過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。通過選擇不同結(jié)構(gòu)澆注系統(tǒng)，進(jìn)行一定壓鑄工藝條件下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化；在確定合理結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行多組不同壓鑄工藝條件下的模擬，優(yōu)化壓鑄工藝參數(shù)；進(jìn)行真空壓鑄與普通壓鑄的模擬，對(duì)比二者相同壓鑄工藝條件

3、下鑄件中存在氣孔的變化，二者充型與凝固過程的差異，找出缺陷存在的部位及規(guī)律，以便在實(shí)際生產(chǎn)中加以克服。 對(duì)AZ9lD鎂合金圓筒法蘭件低壓鑄造澆注填充過程中的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)以及凝固過程中溫度場(chǎng)、固相分?jǐn)?shù)變化情況進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。并針對(duì)出現(xiàn)宏觀縮孔和氣孔的情況，對(duì)鑄件缺陷位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，進(jìn)一步優(yōu)化澆注速度、澆注溫度和模具溫度等參數(shù)。 研究了AZ31B鎂合金板材在不同變形條件情況下的拉伸性能。測(cè)定在不同變形溫度、不同變形速度和不

4、同變形程度下，板厚O.6mm的鎂合金板材變形特性及流動(dòng)應(yīng)力，同時(shí)獲得應(yīng)力應(yīng)變曲線，確定了適合鎂合金板材的應(yīng)變速率影響因子m值及其相關(guān)的板材應(yīng)變硬化指數(shù)n值。通過掃描電鏡觀察斷口形貌，利用金相顯微鏡、電子顯微鏡(SEM、TEM)觀察材料微觀組織，并對(duì)鎂合金板材的拉伸變形機(jī)理進(jìn)行了探討。 利用熱拉深實(shí)驗(yàn)，確定了適合鎂合金AZ31B板材成形的最佳溫度、拉深速度和壓邊力等參數(shù)，分析壓邊力對(duì)坯料成形質(zhì)量的影響，并獲得了合金在不同溫度下的