鎂合金過渡車鉤超塑性成型數(shù)值模擬與模具設(shè)計.pdf

1、變形鎂合金由于其重量輕、比強度和比剛度高、阻尼性能好等優(yōu)點，在交通運輸裝備制造領(lǐng)域得到廣泛運用。然而，鎂合金由于其塑性加工成型溫度范圍窄、應(yīng)變速度敏感的特性，使用常規(guī)塑性成型方法只能成型結(jié)構(gòu)簡單的零件，且成型時發(fā)生脆裂或過燒損。超塑性成型方法作為先進(jìn)的塑性成型方法，可以對復(fù)雜零件進(jìn)行一次性塑性成型，從而縮短工藝流程、減少機(jī)加工量，從而實現(xiàn)近凈成型。
　　本文針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的密接式過渡車鉤，提出了超塑性模鍛成型的工藝進(jìn)行車鉤成型，并選

2、用了AZ80M鎂合金作為車鉤材料，進(jìn)行了超塑性模鍛成型工藝和實驗研究。主要研究工作如下:
　　對多向鍛造態(tài)AZ80M鎂合金進(jìn)行了等溫?zé)釅嚎s實驗研究，發(fā)現(xiàn)其在實驗溫度為300℃～400℃，應(yīng)變速率為1×10-4s-1～1×10-2s-1時，材料表現(xiàn)出典型的動態(tài)再結(jié)晶行為。構(gòu)建了多向鍛造態(tài)AZ80M鎂合金高溫壓縮本構(gòu)方程。
　　根據(jù)車鉤的尺寸和結(jié)構(gòu)特征，對其進(jìn)行了鍛件優(yōu)化設(shè)計，確定其成型方法為超塑性精密模鍛成型;設(shè)計了成型模具:

3、模具設(shè)計為分體式，即將成型模具分成若干模塊，通過外模桶將模塊組合固定在一起，有效的降低了模具成本。同時，對于無法直接超塑性精密成型的復(fù)雜零件，通過模具的合理分塊，可以實現(xiàn)超塑性精密成型。
　　根據(jù)上述本構(gòu)方程，結(jié)合DEFORM-3D塑性仿真軟件，對車鉤成型工藝進(jìn)行了仿真和工藝參數(shù)優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)成型載荷隨溫度的升高而降低，但溫度對成型載荷的影響逐漸減弱。
　　根據(jù)仿真優(yōu)化結(jié)果，設(shè)計的車鉤成型的最佳實現(xiàn)了鎂合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的近凈塑性成