高強(qiáng)度鎂合金擠壓設(shè)備主體部分研究及數(shù)值模擬.pdf

1、鎂合金具有比模量、比強(qiáng)度高和密度低、優(yōu)良的抗電磁輻射和減震等優(yōu)點(diǎn)，其在航天、航空、電子電器和交通運(yùn)輸方面應(yīng)用很廣。變形鎂合金主要是通過(guò)熱的鎂合金通過(guò)一些塑性成形加工方法(如軋制、擠壓和鍛造等)而獲得一種比鑄造鎂合金性能更為優(yōu)越的合金。通過(guò)塑性成形方法可以獲得更高的強(qiáng)度和更好的塑性。但是，鎂合金實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)都是在工廠大型鋁合金擠壓機(jī)上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)耗時(shí)成本高，并且實(shí)驗(yàn)過(guò)程耗費(fèi)大量人力物力。一般鎂合金擠壓實(shí)驗(yàn)是以單向壓縮實(shí)驗(yàn)來(lái)優(yōu)化擠壓工藝，與實(shí)際

2、擠壓存在很大的差異，因此，有必要設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套專用鎂合金擠壓設(shè)備，為后續(xù)擠壓參數(shù)變化對(duì)鎂合金組織和力學(xué)性能研究提供可靠設(shè)備，縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。
　　 本文設(shè)計(jì)制造出一種專用鎂合金擠壓設(shè)備。這臺(tái)鎂合金擠壓機(jī)經(jīng)設(shè)計(jì)、選材、加工、裝配和調(diào)試后，能連續(xù)擠壓出AZ102鎂合金棒材。利用DEFORM-3D軟件對(duì)AZ102鎂合金棒材進(jìn)行模擬，研究分析AZ102鎂合金擠壓溫度場(chǎng)，速度場(chǎng)，應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律。從而為模具優(yōu)化和鎂合金擠壓提供可靠參數(shù)值。

3、本論文主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　 (1)設(shè)計(jì)制造出鎂合金擠壓機(jī)典型零件，并對(duì)零件進(jìn)行裝配和調(diào)試，成功制造出小型臥式專用鎂合金熱擠壓機(jī)，擠壓機(jī)性能參數(shù)：擠壓力3.2MN，擠壓內(nèi)筒直徑50mm，擠壓速度0～10mm/s。并且，成功擠壓出直徑為Φ12mm，Φ14mm的AZ102鎂合金棒材。
　　 (2)AZ102鎂合金經(jīng)擠壓變形后，內(nèi)部組織得到細(xì)化，內(nèi)部缺陷得到焊合，從而極大的提高了AZ102鎂合金的力學(xué)性能，擠壓比為12

4、.8時(shí)，抗拉強(qiáng)度從208MPa提高到368MPa，延伸率從2.6％提高到4.4％，硬度從70HBS提高到93HBS；更換模具大小，擠壓比為17.4時(shí)，鎂合金內(nèi)部組織得到更大細(xì)化，力學(xué)性能也相應(yīng)提高。與擠壓比為12.8擠出材料性能相比較，抗拉強(qiáng)度從368MPa提高到389MPa，延伸率從4.4％提高到8.6％，硬度從93HBS提高到95HBS；由此可見(jiàn)，擠壓后的AZ102鎂合金力學(xué)性能提高很大，通過(guò)更換擠壓比，鎂合金力學(xué)性能也得到提高。<