AZ31B鎂合金板料溫漸進(jìn)成形研究

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1、：１０７０８論文分類(lèi)號(hào)：２學(xué)校代碼４學(xué)號(hào)：１６０５００ｔＡｉＵＡｌ）／ＨＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳｒＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩士學(xué)位論文’ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅＡＺ３１Ｂ鎂合金板料溫漸進(jìn)成形研究劉桂芳，ｗｉｔＩＩ指導(dǎo)教師姓名：文懷興教授Ｉ＿｜ｂ學(xué)科名稱(chēng)：機(jī)械工程論文提交日期：２０１８年月３ＨＨＩ■■論文答辯日期：２０１８年５月ｊｊ｜｜｜＿學(xué)位授，位：陜西科技，Ｉ｜Ｈｉ申請(qǐng)工學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：AZ31B鎂合金板料溫漸進(jìn)成形研究學(xué)位門(mén)類(lèi)：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：機(jī)械工程培養(yǎng)單位：機(jī)電

2、工程學(xué)院碩士生：劉桂芳導(dǎo)師：文懷興教授2018年5月ResearchonWarmIncrementalFormingofAZ31BMagnesiumAlloySheetAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByGuifangLiuSupervisor:Prof.HuaixingWenMay2018AZ31B鎂合金板料溫漸進(jìn)成形研究摘要鎂合金具有重量輕、強(qiáng)度高、減震

3、降噪、良好的抗蠕變性等眾多優(yōu)點(diǎn)，近幾年隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促使鎂合金開(kāi)始替代部分鋼材和鋁合金材料在航空航天、汽車(chē)、電子產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。鎂合金的密排六方（hcp）晶體結(jié)構(gòu)從本質(zhì)上使得它在常溫下的加工性能不好，但是經(jīng)過(guò)許多學(xué)者的研究與經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)高溫狀態(tài)下材料的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，使其加工性能有所改善。就鎂合金加工方法來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)鎂合金加工方法復(fù)雜，加工周期長(zhǎng)且能耗較高；隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，涌現(xiàn)出多樣化的加工方式，其中單點(diǎn)漸進(jìn)成形由于突破了傳統(tǒng)加工需要大量制模試模時(shí)間的限制，節(jié)省了大量人力物力而受到廣大學(xué)者們的重視。對(duì)鎂合金板料進(jìn)行單點(diǎn)漸進(jìn)成形加工方法的探索對(duì)發(fā)展先進(jìn)成形技術(shù)和促進(jìn)鎂合金

4、更廣泛的應(yīng)用都有重大影響。文章以AZ31B鎂合金板料為研究對(duì)象。用ABAQUS軟件對(duì)單點(diǎn)漸進(jìn)成形過(guò)程進(jìn)行模擬研究，并研究了工藝參數(shù)對(duì)成形過(guò)程的影響；提出以液體介質(zhì)加熱的方法對(duì)鎂合金板料進(jìn)行加工的方法，搭建專(zhuān)用平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加工，探索了鎂合金板料溫漸進(jìn)成形的成形溫度和零件的成形極限角；再通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)：如成形角、主軸轉(zhuǎn)速、層進(jìn)給量等工藝參數(shù)的值，研究參數(shù)改變對(duì)鎂合金板料溫漸進(jìn)成形過(guò)程的影響，主要研究工作如下：（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)板材樣件做熱拉伸實(shí)驗(yàn)。測(cè)定板料的具體成分含量以及不同溫度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線、相關(guān)性能參數(shù)等，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，為后續(xù)數(shù)值模擬中材料屬性設(shè)置提供依據(jù)。（2）用數(shù)值分析法對(duì)成形

5、過(guò)程作分析。由于單點(diǎn)漸進(jìn)成形過(guò)程復(fù)雜，所以根據(jù)成形原理逐層分析變形過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變；以及研究參數(shù)對(duì)成形件應(yīng)力應(yīng)變的分布及變化，并以數(shù)值模擬的結(jié)果為參考，選擇合適的實(shí)際加工參數(shù)。（3）提出了一種以液體介質(zhì)加熱的漸進(jìn)成形方法，并搭建試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明此方法進(jìn)行單點(diǎn)漸進(jìn)成形可得到較好的成形件。用溫度梯度升高的方式進(jìn)行合適溫度區(qū)間的探索，并在該溫度下通過(guò)先設(shè)計(jì)變成形角的成形件加工來(lái)確定范圍，再設(shè)計(jì)定成形角實(shí)驗(yàn)來(lái)確定不同厚度板料的成形極限值；同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)中，借助KISLER測(cè)力儀對(duì)成形過(guò)程中的成形力進(jìn)行測(cè)I量分析，并總結(jié)出加工中成形力的變化特征及規(guī)律。（4）探索了成形件質(zhì)量與各參數(shù)的關(guān)系。改

6、變成形角、層進(jìn)給、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)，分別研究參數(shù)改變對(duì)零件質(zhì)量產(chǎn)生的影響。從成形件的精度和表面粗糙度方面分別研究，結(jié)果表明方錐件的精度缺陷表現(xiàn)為棱邊回彈和側(cè)壁鼓凸，且棱邊精度高于側(cè)壁；并得出改變參數(shù)對(duì)零件表面粗糙度的影響規(guī)律。關(guān)鍵詞：AZ31B鎂合金溫漸進(jìn)成形數(shù)值模擬工藝參數(shù)成形質(zhì)量IIResearchonWarmIncrementalFormingofAZ31BMagnesiumAlloySheetABSTRACTMagnesiumalloyhasexcellentperformancesuchaslightweight,highstrength，electromagneticnoises

7、hieldingandcreepresistanceandothercharacteristics.inrecentyears,it`sbegantoreplacealuminumandsteelandwidelyusedinautomobile,aircraft,weapons,computermanufacturing,andotherproducts.However,mostofthemagnesiumalloyw