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《az91d鎂合金半固態(tài)觸變成型的數(shù)值模擬研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾濱理工大學(xué).[學(xué)碩士學(xué)位論文AZ91D鎂合金半固態(tài)觸變成型的數(shù)值模擬研究.摘要半固態(tài)成型技術(shù)具有生產(chǎn)效率高,鑄件致密度高,組織偏析少、機(jī)加工量少、模具壽命長等優(yōu)點(diǎn),因而獲得了一定規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用。半固態(tài)金屬觸變成型由于半固態(tài)坯料的加熱、輸送很方便,并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作,已成為當(dāng)今半固態(tài)成型技術(shù)中的主要工藝方法之一.采用數(shù)值模擬技術(shù)不僅可以模擬半固態(tài)鑄造過程的流場、溫度場、應(yīng)力場及顯微組織的變化,還可預(yù)測縮孔、縮松、裂紋、變形等缺陷的產(chǎn)生位置、形態(tài)和大小。采用模擬技術(shù)對(duì)半固態(tài)觸變成型過程進(jìn)行研究,對(duì)于掌握半固態(tài)合金在填充型腔時(shí)的流動(dòng)行為,指導(dǎo)半固態(tài)合金成型生產(chǎn)
2、及金屬半固態(tài)成型的模具設(shè)計(jì)提供了有效依據(jù)。本文闡述了課題涉及到的幾個(gè)主要基礎(chǔ)理論知識(shí)點(diǎn),即半固態(tài)金屬的成型及其流動(dòng)性、塑性成型理論、鑄件凝固理論、鑄造流變學(xué)理論,這些理論知識(shí)為半固態(tài)成型過程中的流動(dòng)、凝固、最終成型提供了必要的理論支持。利用有限元法對(duì)AZ91D鎂合金半固態(tài)的觸變成型進(jìn)行了數(shù)值模擬,采用剛粘塑性理論對(duì)該材料所符合的材料性質(zhì)進(jìn)行了理論解釋;對(duì)有限元模擬作了基本理論假設(shè);利用UG軟件建立了有限元的幾何模型;在商業(yè)有限元軟件DEFORM.3D“工作平臺(tái)上建立了AZ91D半固態(tài)材料的材料模型和摩擦模型等物理模型。采用DEFORM.3D‘rM模擬了AZ91
3、D鎂合會(huì)半固態(tài)觸變成型過程中的應(yīng)力場、流場及模具變形情況。通過對(duì)模擬結(jié)果分析可以預(yù)測出缺陷的產(chǎn)生位置與大小形態(tài),并對(duì)產(chǎn)生這種結(jié)果的原因進(jìn)行了理論解釋。最終達(dá)到了根據(jù)模擬結(jié)果確定沖頭速度、壓力、溫度等最佳工藝參數(shù),合理設(shè)計(jì)模具的且的。為了驗(yàn)證模擬結(jié)果的正確性與可信度,本文還對(duì)模擬結(jié)果與觸變成型試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比.試驗(yàn)采用自制的模具,在570℃時(shí)對(duì)AZ91D鎂合金半固態(tài)進(jìn)行了觸變成型及觸變流動(dòng)性能試驗(yàn)研究。通過與相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,證明了觸變成型數(shù)值模擬結(jié)果的正確性。同時(shí),用觸變成型實(shí)驗(yàn)得到的變形力與模擬計(jì)算得到的變形力相比較,在一定程度上驗(yàn)證了AZ91
4、D鎂合金半固態(tài)的本構(gòu)關(guān)系是正確的。’關(guān)鍵詞AZ91D鎂合金半固態(tài);觸變成型;數(shù)值模擬:有限元;流變性蘭璽簍矍:鑾:::2::竺竺蘭THESTUDYOFSEMI-SOLIDTHIXO.PROCESSOFAZ91DMAGNESIUMALLOYAbstractSemi-solidmetalprocesstechnologywiththeadvantageofhighproductionefficiency,bigcastingdensity,fewstructureseparation,linlemechanicalmachiningandetc.isapplied
5、insomefields.Becauseofthefacilityofheating,transportationofsemi—solidbilletsandeasytoachieveauto·control,thixoformingofsemi-solidhasbecomeoneoftheprimetechnicsmethodnowadays.Numericalsimulationtechnologynotonlysimulatingthefluidfield,thetemperaturefield,stressfieldandtheobviousmicro
6、-structurechanges,butalsoforecastingtheproducepositionandseveredegreeofshrinkageporosity,shrinkagecavityandcracketc.hastheguidingmeaningtodie-castingdesignofsemi·solidmetalformingprocess.Thispaperexpoundsafewofprimatebasictheoriesinthetask.Itincludesformingandfluidofsemi-solidmetal,
7、plasticformingtheory,castsolidificationtheory,theoryoffoundryrheologyetc..Theseproviderightacademicbasisandexplanationsforfluid,solidification,finalforminginsemi·solidmetalprocess.Finiteelementmethod(FEM)Wasusedtosimulatethixoformingprocessofsemi-solidmagnesiumalloyAZ91D.Thebehavior
8、ofsemisolidAZ91Dall