AZ31鎂合金往復(fù)擠壓成形熱力耦合模擬研究.pdf

1、本文采用數(shù)值模擬與物理模擬相結(jié)合的方法對AZ31鎂合金往復(fù)擠壓成形過程進行了較全面的研究,為實際工藝的制定與優(yōu)化、探索往復(fù)擠壓變形機制提供一定的科學(xué)依據(jù). 對AZ31鎂合金3道次往復(fù)擠壓過程的有限元變形-傳熱耦合分析的關(guān)鍵技術(shù)問題處理方法進行了研究,建立了往復(fù)擠壓剛粘塑性有限元模型.在此基礎(chǔ)上,利用非線性有限元軟件對其進行了模擬分析,獲得了有關(guān)變形網(wǎng)格、等效應(yīng)變場、等效應(yīng)變速率場、等效應(yīng)力場、溫度場、速度場以及載荷一行程曲線信息

2、,揭示了AZ31鎂合金往復(fù)擠壓成形規(guī)律. 分析了不同初始坯料溫度、不同擠壓速度以及不同摩擦因子對場變量和載荷-行程曲線的影響.本文的主要研究結(jié)果如下: 大變形區(qū)主要集中在Ⅱ區(qū)靠近凹模的區(qū)域以及從動沖頭一側(cè)的圓錐形緊縮區(qū)田Ⅰ區(qū)靠近凹模的區(qū)域.大應(yīng)變速率和大應(yīng)力區(qū)主要分布在凹模Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)交接處.隨著擠壓道次的增加,工件內(nèi)等效應(yīng)力分布趨向均勻.溫度分布大致以凹模Ⅱ區(qū)中心為圓心,從高到低呈圓形向外擴散,在工件內(nèi)形成溫度梯度.最大

3、速度區(qū)域呈圓形分布于Ⅱ區(qū)中心. 隨著初始坯料溫度升高,等效應(yīng)變峰值上升然后趨于平穩(wěn),等效應(yīng)力峰值下降,等效應(yīng)變速率和流動速度峰值先上升,然后趨于穩(wěn)定,并有所下降. 隨著擠壓速度增大,等效應(yīng)變速率峰值和溫度峰值直線上升,等效應(yīng)變峰值變化不大,等效應(yīng)力峰值先上升后下降然后趨于平穩(wěn). 摩擦因子變化引起工件內(nèi)溫度的變化很小.隨摩擦因子的增大,等效應(yīng)變峰值變化不大,等效應(yīng)力和等效應(yīng)變速率峰值上升,上升幅度變小,金屬流動速度