稀土鎂合金變壁厚葉片成形工藝研究.pdf

1、本文所研究的稀土鎂合金葉片是某產(chǎn)品上的重要零件,該零件形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高、室溫和高溫性能都有較高要求。針對零件特殊的服役環(huán)境,結(jié)合輕量化的要求,本文采用Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.6Zr鎂合金作為原材料。
　　對于此類零件,目前國內(nèi)通常采用預(yù)變形的毛坯直接進(jìn)行機(jī)械加工的方式制造。這種制造方法材料和能源消耗大、生產(chǎn)成本高、同時難以滿足產(chǎn)品性能方面的要求。因而,本文對鎂合金葉片采用擠壓成形方法進(jìn)行加工。另外,針對葉片變壁厚

2、的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在擠壓成形前對原材料進(jìn)行多向鍛造預(yù)變形制毛坯。經(jīng)過預(yù)變形后材料的組織得到充分的細(xì)化,從而保證了成形后零件各部位的組織和性能相接近。
　　根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征,對成形工藝進(jìn)行了分析并確定了合理的擠壓件圖。應(yīng)用三維軟有限元數(shù)值模擬件 DEFORM對影響葉片擠壓成形過程的若干關(guān)鍵問題進(jìn)行數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬,獲得了合理的模具結(jié)構(gòu)參數(shù),優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)。采用正交試驗(yàn)方法安排模擬實(shí)驗(yàn),并根據(jù)模擬結(jié)果中的等效應(yīng)變分布狀態(tài)對擠壓工藝參

3、數(shù)中的變形溫度、變形速度、摩擦系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確定了鎂合金葉片擠壓的合理工藝參數(shù)。在上述優(yōu)化的基礎(chǔ)上分析了葉片擠壓過程中載荷-位移曲線、金屬流動的規(guī)律、成形后葉片等效應(yīng)變分布以及模具的磨損情況。
　　根據(jù)上述的研究,設(shè)計(jì)擠壓模具,進(jìn)行稀土鎂合金葉片實(shí)驗(yàn)研究。試制出了符合性能與尺寸要求的品質(zhì)均勻的構(gòu)件。通過對葉片擠壓工藝的研究,將有限元數(shù)值模擬分析技術(shù)和實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合起來,縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期,達(dá)到了提高材料利用率、提高零件的綜合性