鎂合金封閉模壓技術研究.doc
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鎂合金封閉模壓技術研究,摘 要鎂合金是實際應用中最輕的結構金屬材料，具有較高的比剛度、比強度、良好的電磁屏蔽性、減振性能和散熱性能，在航空航天、汽車工業(yè)和3c產品領域具有廣泛的應用前景。 本文對鎂合金的特點及其擠壓、鍛造工藝方面做了簡要的介紹，以汽車轉向控制臂為對象，在鎂合金拉伸實驗結果的基礎上，利用有限元數值模擬仿真軟...
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鎂合金封閉模壓技術研究
摘 要
鎂合金是實際應用中最輕的結構金屬材料，具有較高的比剛度、比強度、良
好的電磁屏蔽性、減振性能和散熱性能，在航空航天、汽車工業(yè)和3C產品領域
具有廣泛的應用前景。
本文對鎂合金的特點及其擠壓、鍛造工藝方面做了簡要的介紹，以汽車轉向控制臂為對象，在鎂合金拉伸實驗結果的基礎上，利用有限元數值模擬仿真軟件DEFORM-3D進行AZ61鎂合金封閉模壓的數值模擬，通過設置相應的模具溫度、模具下壓速度、坯料溫度等參數，從模擬的結果中，分析AZ61鎂合金在模壓過程中的金屬變形和流動情況、充填情況、材料破壞情況、以及應力應變分布情況，為鎂合金汽車轉向控制臂后續(xù)封閉模壓成形工藝和模具設計作準備。
關鍵字：鎂合金，擠壓，模鍛，數值模擬,應力應變
ABSTRACT
Magnesium alloy is the lightest structural metallic material in the practical application. Due to it’s specific stiffness，specific strength，better electromagnetic shielding，damping performance and heat dissipation，it has a broad application prospect in the aerospace, automotive products and the 3 C areas.
The paper briefly introduced the characteristics of magnesium alloy , magnesium alloy extrusion forming and forging process ,choosing the Steering Control Arm as the object,on the base of results of the magnesium alloy tensile test, using the finite element numerical simulation soft ---DEFORM-3D , simulates the closed molding processes of AZ61alloy. By setting a corresponding parameters ,such as the temperature of the die，the speed of the up die movement, the temperature of blank and so on. From the simulation results, analysis deformation and flow, filling, the damage of material, and the distribution of stress and strain of magnesium alloy AZ61,make the preparation for forming car steering control arm in a closed mold and designing the mold.
Keywords: magnesium alloys, extrusion, die forging, numerical simulation, Stress and strain
目 錄
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1緒論 1
1.1 引言 1
1.2 鎂合金 1
1.3 鎂合金的塑性加工 2
1.4 鎂合金的應用和發(fā)展 2
1.4.1 汽車工業(yè) 3
1.4.2 3C領域 4
1.4.3 其他領域 4
1.5論文主要研究內容 5
2鎂合金擠壓 6
2.1擠壓設備與工藝 6
2.2擠壓工藝 6
2.3鎂合金擠壓制品組織的不均勻性 7
2.4鎂合金擠壓制品的力學性能 7
3鎂合金的模鍛 8
3.1鎂合金的可鍛性 8
3.2鎂合金鍛造的特點 9
3.2.1對應變速率敏感 9
3.2.2流動性差 9
3.2.3鍛造溫度范圍窄 9
3.2.4加熱過程中容易產生合金軟化 9
3.2.5導熱性 10
3.3鎂合金鍛造工藝 10
3.3.1鍛造方式 10
3.3.2鎂合金等溫鍛造工藝特點 11
3.4AZ61型號鎂合金拉伸試驗數據 12
4轉向控制臂的數值模擬 13
4.1DEFORM 13
4.1.1 DEFORM的特點 13
4.2 DEFORM-3D的模塊結構 14
4.2.1前處理 14
4.2.2求解器 14
4.2.3后處理器 14
4.3轉向控制臂模擬過程 15
4.4鍛造模擬的前處理 17
4.4.1輸入對象數據 17
4.4.2輸入模具 18
4.4.3設置物體的溫度 18
4.4.4設置模具的運動 18
4.4.5模擬控制設定 18
4.4.6對象間關系的設定 19
4.5鍛壓模擬后分析 19
5結論 24
參考文獻 25
致謝 26
摘 要
鎂合金是實際應用中最輕的結構金屬材料，具有較高的比剛度、比強度、良
好的電磁屏蔽性、減振性能和散熱性能，在航空航天、汽車工業(yè)和3C產品領域
具有廣泛的應用前景。
本文對鎂合金的特點及其擠壓、鍛造工藝方面做了簡要的介紹，以汽車轉向控制臂為對象，在鎂合金拉伸實驗結果的基礎上，利用有限元數值模擬仿真軟件DEFORM-3D進行AZ61鎂合金封閉模壓的數值模擬，通過設置相應的模具溫度、模具下壓速度、坯料溫度等參數，從模擬的結果中，分析AZ61鎂合金在模壓過程中的金屬變形和流動情況、充填情況、材料破壞情況、以及應力應變分布情況，為鎂合金汽車轉向控制臂后續(xù)封閉模壓成形工藝和模具設計作準備。
關鍵字：鎂合金，擠壓，模鍛，數值模擬,應力應變
ABSTRACT
Magnesium alloy is the lightest structural metallic material in the practical application. Due to it’s specific stiffness，specific strength，better electromagnetic shielding，damping performance and heat dissipation，it has a broad application prospect in the aerospace, automotive products and the 3 C areas.
The paper briefly introduced the characteristics of magnesium alloy , magnesium alloy extrusion forming and forging process ,choosing the Steering Control Arm as the object,on the base of results of the magnesium alloy tensile test, using the finite element numerical simulation soft ---DEFORM-3D , simulates the closed molding processes of AZ61alloy. By setting a corresponding parameters ,such as the temperature of the die，the speed of the up die movement, the temperature of blank and so on. From the simulation results, analysis deformation and flow, filling, the damage of material, and the distribution of stress and strain of magnesium alloy AZ61,make the preparation for forming car steering control arm in a closed mold and designing the mold.
Keywords: magnesium alloys, extrusion, die forging, numerical simulation, Stress and strain
目 錄
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1緒論 1
1.1 引言 1
1.2 鎂合金 1
1.3 鎂合金的塑性加工 2
1.4 鎂合金的應用和發(fā)展 2
1.4.1 汽車工業(yè) 3
1.4.2 3C領域 4
1.4.3 其他領域 4
1.5論文主要研究內容 5
2鎂合金擠壓 6
2.1擠壓設備與工藝 6
2.2擠壓工藝 6
2.3鎂合金擠壓制品組織的不均勻性 7
2.4鎂合金擠壓制品的力學性能 7
3鎂合金的模鍛 8
3.1鎂合金的可鍛性 8
3.2鎂合金鍛造的特點 9
3.2.1對應變速率敏感 9
3.2.2流動性差 9
3.2.3鍛造溫度范圍窄 9
3.2.4加熱過程中容易產生合金軟化 9
3.2.5導熱性 10
3.3鎂合金鍛造工藝 10
3.3.1鍛造方式 10
3.3.2鎂合金等溫鍛造工藝特點 11
3.4AZ61型號鎂合金拉伸試驗數據 12
4轉向控制臂的數值模擬 13
4.1DEFORM 13
4.1.1 DEFORM的特點 13
4.2 DEFORM-3D的模塊結構 14
4.2.1前處理 14
4.2.2求解器 14
4.2.3后處理器 14
4.3轉向控制臂模擬過程 15
4.4鍛造模擬的前處理 17
4.4.1輸入對象數據 17
4.4.2輸入模具 18
4.4.3設置物體的溫度 18
4.4.4設置模具的運動 18
4.4.5模擬控制設定 18
4.4.6對象間關系的設定 19
4.5鍛壓模擬后分析 19
5結論 24
參考文獻 25
致謝 26
