摩擦與潤滑對鎂合金板材快速氣壓脹形的影響.pdf

1、快速氣壓脹形工藝可一次成形各種形狀復(fù)雜、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且近無加工余量的板類零件，近年來開始逐漸應(yīng)用于汽車工業(yè)。摩擦和潤滑在成形過程中起著非常重要的作用，采用合適的潤滑劑和潤滑部位，對于提高板材成形性能和脹形件質(zhì)量具有重要意義?；诖四康?，本文通過在不同潤滑條件下分別采用不同模具進(jìn)行快速氣壓脹形試驗(yàn)，研究了摩擦對脹形件壁厚分布、成形能力、微觀組織及表面質(zhì)量的影響規(guī)律。
　　采用Marc有限元軟件對盒形件不同摩擦系數(shù)下的快速氣壓脹形過程

2、進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)摩擦系數(shù)越小，盒形件壁厚分布越均勻，盒形件最后成形部位的等效應(yīng)力及等效應(yīng)變也越小。減小板料與模具之間的摩擦系數(shù)可改善壁厚分布，提高成形性能，避免最后成形部位破裂的發(fā)生。
　　通過圓環(huán)鐓粗試驗(yàn)測得無潤滑、氮化硼潤滑、石墨潤滑、二硫化鉬潤滑四種條件下的摩擦系數(shù)分別為0.56、0.21、0.26、0.5，使用潤滑劑后可減小摩擦系數(shù)，其中氮化硼效果最明顯，石墨次之，二硫化鉬最差。
　　潤滑條件對錐形件脹形高度及壁厚分

3、布影響不明顯，無潤滑、氮化硼潤滑、石墨潤滑、二硫化鉬潤滑四種條件下所成形出的錐形件高度分別為38.40mm、38.84mm、38.64mm、38.62mm，壁厚不均勻度分別為0.67、0.66、0.68、0.69。
　　潤滑條件對盒形件壁厚分布影響很大，無潤滑、氮化硼潤滑、石墨潤滑、二硫化鉬潤滑四種條件下底部壁厚不均勻度分別為0.35、0.06、0.13、0.26，側(cè)壁壁厚不均勻度依次為0.27、0.44、0.39、0.23。

4、r>　　將氮化硼分別噴涂在盒形凹模底部、側(cè)壁及入口圓角時(shí)，底部潤滑條件下拐角底部成形最充分，成形效果最好；但在入口圓角部位噴涂氮化硼或石墨潤滑劑之后，板料會發(fā)生大量局部減薄，容易導(dǎo)致破裂的產(chǎn)生。盒形件快速氣壓脹形過程中，有些部位涂抹潤滑劑對成形有利，而有些部位涂抹潤滑劑對成形產(chǎn)生不利影響。
　　使用潤滑劑后可提高杯形件成形能力。在氮化硼潤滑條件下，可在300s成功成形出直徑80mm、高30mm的杯形件，而無潤滑條件下成形過程中底部

5、圓角附近會發(fā)生破裂。
　　使用潤滑劑后，能夠避免表面微小刮痕及波浪狀流痕的產(chǎn)生，從而提高金屬表面質(zhì)量。氮化硼對金屬表面的保護(hù)性最好；石墨鋪展性較氮化硼差，高溫下容易氧化，粘附在金屬表面不容易清理；二硫化鉬耐高溫性差，會與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而牢牢結(jié)合在一起，不容易清理，鋪展性最差。
　　氮化硼潤滑條件下，盒形件底部中心部位晶粒尺寸比無潤滑條件下要均勻，且晶粒仍保持等軸狀態(tài)，沒有呈現(xiàn)出拉長狀態(tài)；但底部圓角部位晶粒尺寸不如無潤滑