ZK60鎂合金波紋件SPF-DB成形數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鎂合金是常用金屬材料中最輕的一種，它具有密度小，良好的電磁屏蔽性、導(dǎo)熱性，易回收性等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)、通訊和電子工業(yè)。超塑成形/擴(kuò)散連接(SPF/DB)組合工藝是利用材料在超塑性狀態(tài)下良好的固態(tài)粘合性能而發(fā)展起來(lái)的一種組合工藝技術(shù)，它能在零件進(jìn)行超塑成形的同時(shí)完成零件某些部位的擴(kuò)散連接，從而得到形狀十分復(fù)雜的高性能整體構(gòu)件。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)降低了零件整體重量，使復(fù)雜薄壁零件整體化，縮短了制造周期，提高了零件整體性

2、能。
　　 本文用有限元分析軟件MSC.MARC對(duì)ZK60鎂合金波紋件超塑成形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。在粘塑性有限元法的基礎(chǔ)上采用罰函數(shù)方法，模擬得到波紋件在不同成形階段的成形規(guī)律以及壁厚分布規(guī)律，并對(duì)波紋件在成形過(guò)程中潛在危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行了預(yù)測(cè)。采用正交試驗(yàn)方法，對(duì)波紋件成形工藝參數(shù)中的溫度、應(yīng)變速率和摩擦系數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，得到了優(yōu)化的加壓曲線。
　　 研制了Nll型氣化劑，結(jié)合數(shù)值模擬得到的優(yōu)化脹形加壓曲線，進(jìn)行了ZK60鎂合

3、金波紋件的SPF/DB成形實(shí)驗(yàn)，得到了脹形試樣的壁厚分布規(guī)律。同時(shí)與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)和模擬所得的波紋件壁厚分布規(guī)律在趨勢(shì)上具有良好的一致性。對(duì)模擬和實(shí)驗(yàn)間的誤差原因進(jìn)行了分析，從而為控制波紋件的成形質(zhì)量和預(yù)測(cè)成形缺陷提供了理論依據(jù)。
　　 對(duì)波紋件從壓邊、側(cè)壁、底部、角部四個(gè)區(qū)域進(jìn)行取樣，分別得到各個(gè)區(qū)域的金相組織，得到了晶粒尺寸與應(yīng)變量之間的關(guān)系。對(duì)不同區(qū)域的空洞尺寸和體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行了觀察和統(tǒng)計(jì)，得出了空洞尺