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1、·南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文鎂合金AZ31B數(shù)控?zé)釢u進(jìn)成形研究姓名：王玉華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：高霖20090301···南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鎂合金是一種比強(qiáng)度高的輕金屬，近年來(lái)得到了越來(lái)越廣泛的研究和應(yīng)用。鎂合金常溫下塑性低，通常采用熱成形進(jìn)行加工。鎂合金AZ31B薄板熱成形實(shí)驗(yàn)通常需要專用的模具，對(duì)于小批量、多品種、復(fù)雜零件產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)大大增加了成本。數(shù)控漸進(jìn)成形技術(shù)是一項(xiàng)以金屬板料為加工對(duì)象的快速原型成形技術(shù)，可以高效低成本制造小批量鈑金零件。本文首次將熱漸進(jìn)成形技術(shù)引用到鎂合金中去，并獲得
2、了熱漸進(jìn)成形最佳工藝方案和工藝參數(shù)。首先制作了數(shù)控漸進(jìn)成形的加熱實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)金屬板料數(shù)控?zé)釢u進(jìn)成形的變形規(guī)律進(jìn)行了探索，并通過(guò)鎂合金熱拉伸實(shí)驗(yàn)及金相組織分析實(shí)驗(yàn)得到鎂合金在加熱條件下基本的力學(xué)性能及各溫度下的顯微組織，結(jié)論用于指導(dǎo)漸進(jìn)成形實(shí)驗(yàn)，最后通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)方法全面分析了在20～250℃鎂合金AZ31B數(shù)控?zé)釢u進(jìn)成形過(guò)程中成形極限角、減薄率、進(jìn)給量、工具頭進(jìn)給速度和摩擦與潤(rùn)滑等工藝參數(shù)對(duì)漸進(jìn)成形過(guò)程及成形質(zhì)量的影響，歸納了較優(yōu)的工藝參數(shù)組合。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：1．?dāng)?shù)控?zé)釢u進(jìn)成形過(guò)程主要是剪切變形過(guò)程；2．AZ31B鎂合金薄板適宜在250
3、℃以下進(jìn)行熱漸進(jìn)成形實(shí)驗(yàn)研究，在250℃以上，易沿晶界發(fā)生氧化現(xiàn)象，且晶粒開(kāi)始長(zhǎng)大；3．鎂合金在加熱條件下，成形性能受溫度影響最大，隨著溫度的升高，增幅趨緩，250℃時(shí)成形極限角比常溫時(shí)提高了300%，相比之下，受進(jìn)給速度和進(jìn)給量影響不大，趨勢(shì)均為先降后升，進(jìn)給速度變化幅度稍大，權(quán)衡成形性能與成形效率，實(shí)驗(yàn)中選取較大的進(jìn)給速度和合理的進(jìn)給量。研究表明，工藝參數(shù)的選擇與優(yōu)化組合是保證數(shù)控?zé)釢u進(jìn)成形成功的重要條件，本研究為鎂合金在熱成形下的快速原型制造提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。關(guān)鍵詞：熱漸進(jìn)成形，成形機(jī)理，鎂合金AZ31B，CAD/CAMI···
4、鎂合金AZ31B數(shù)控?zé)釢u進(jìn)成形研究ABSTRACTMagnesiumalloyisakindoflightmetalwhichhashighstrength，anditgetsmoreandmoreresearchandapplicationsrecently．Theplasticityofmagnesiumalloyatnormaltemperatureislow，soitisusuallyformedbythermalforming．ButtheconventionalhotformingofAZ31Bmagnesiumalloysh
5、eetmetalusuallyrequiresdedicateddies，forthelow-volume、multi-speciesandcomplexparts，thisprocesscannotfittherequirementoflow-costandtime-saving．Soanewprocess－NCincrementalformingwhichsavestimeandmoneyisfirstappliedtothehotformingofAZ31Bmagnesiumalloysheetmetal，andtheoptimal
6、processparametersandprocessprograminhotincrementalformingarelistedinthepaper．Firstofall，theheatingtestdeviceforhotincrementalformingwasmade，andthethermaldeformationprinciplewasexplored．ThentheformingbehaviorofthehotincrementalformingprocessofAZ31Bmagnesiumalloyhadbeeninve
7、stigatedintermsoftheforminglimitanglewithregardtovariousprocessparameterssuchastheformingtemperature，feedrateoftheformingtool，amountoffeed，frictionandlubricant．Theeffectandintereffectoftheparametershavebeencheckedbyorthogonaltestmethodatthetemperatureof20～250℃andtheparame
8、tersforthebestformabilityhavebeenoptimized．Researchontheexperimentsshowsthat：1．Hotincrementalfor
