鎂合金錐形殼體內(nèi)環(huán)筋推擠成形工藝研究.pdf

1、輕量化是提高裝備機動性等技術(shù)指標(biāo)的有效手段之一。采用鎂、鋁、鈦等輕型合金材料和薄壁、空心、帶筋等輕量化結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)輕量化的重要途徑。鎂合金密度小、比強度高，是裝備輕量化的首選材料；帶筋結(jié)構(gòu)可靠性高、重量輕，是裝備輕量化的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。然而具有密排六方晶體結(jié)構(gòu)的鎂合金為難變形材料，帶有內(nèi)環(huán)筋的錐形殼體是難成形結(jié)構(gòu)。針對傳統(tǒng)工藝無法成形或難以滿足性能要求等問題，研究錐形殼體內(nèi)環(huán)筋成形新工藝，以實現(xiàn)鎂合金帶內(nèi)環(huán)筋殼體的整體成形。
　　針對鎂合

2、金變形特性和內(nèi)環(huán)筋結(jié)構(gòu)難成形的特點，提出錐形殼體內(nèi)環(huán)筋推擠成形新工藝。應(yīng)用塑性成形理論，分析了內(nèi)環(huán)筋推擠成形過程中的金屬流動規(guī)律及可能產(chǎn)生的缺陷等。以某典型產(chǎn)品為對象，在設(shè)計其擠壓件的基礎(chǔ)上，確定了帶錐體內(nèi)環(huán)筋推擠成形工藝方案。
　　采用Deform3D數(shù)值模擬軟件，建立了數(shù)值模擬模型。對推擠成形過程中的金屬流動、成形載荷、等效應(yīng)變以及工件的損傷進行了分析，驗證了推擠成形內(nèi)環(huán)筋工藝方案的可行性。以成形載荷及變形均勻性為目標(biāo)函數(shù)，通

3、過模擬試驗，優(yōu)化了擠壓溫度、擠壓速度和摩擦系數(shù)等成形工藝參數(shù)，確定了鎂合金錐形殼體內(nèi)環(huán)筋推擠成形合理工藝參數(shù)，即擠壓溫度400℃、擠壓速度1mm/s、摩擦系數(shù)0.5。
　　研究了凸模圓角半徑R及凸模直徑d對環(huán)筋成形的影響。當(dāng)圓角半徑R較小時，增大圓角半徑R對環(huán)筋成形高度的促進作用較大；而當(dāng)R增大到一定程度時，對于成形的促進作用則逐漸減弱。隨著凸模直徑d的增加，成形所受的載荷也增加，環(huán)筋的高度與寬度也變大。針對某典型構(gòu)件，確定凸模圓