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《重庆大学》 2006年
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热挤压模拟实验装置的设计与实验研究

汤成刚  
【摘要】: 金属镁及其合金是工程应用中的超轻型的结构材料之一。变形镁合金材料的生产主要通过挤压、轧制和锻造等工艺手段实现。与铸造工艺相比,镁合金热变形后合金的组织得到细化,铸造缺陷消除,产品的综合机械性能大大提高,具有更高的强度、更高的延性、更多样化的力学性能。实际生产中挤压工艺的探索和优化,以往通常都是在工厂现场的大型挤压机上进行,实验成本高、周期长,实验过程耗费大量人力物力。以往的实验室研究都是以单向压缩实验来优化挤压变形工艺,存在应力状态的差异,需要开发一种专门的实验装置用于研究镁合金的挤压。 本课题目的就是设计一种镁合金模拟挤压的实验装置,借助计算机程序控制,用镁合金挤压的模拟实验替代工业生产实验,模拟镁合金在热加工过程中的受热和受力情况,找出镁合金挤压过程中所需挤压力和流动性受挤压温度和变形速度的影响规律,优化出镁合金在挤压变形过程中的最佳工艺参数。利用该装置实验,通过对挤压过程机理进行动态的模拟,能够为工业生产提供的工艺参数优化方法方面的指导,实验过程快捷、成本低,改变实验参数方便、灵活。 这套模具包括挤压顶头、挤压筒、挤压模和支持座等零部件,本文详细记述了这些零件的设计、改进、机械加工和装配的整个过程,对每个零部件的功用和模具的工作过程进行了全面的介绍;通过调试实验、测温实验,进行电路分析,找出了挤压模具在加热过程中存在的问题,给出解决方案;分析了镁合金AZ31B和LA141模拟挤压制品的变形组织,说明挤压变形对镁合金组织的影响主要是挤压产生的晶粒细化作用和挤压过程中发生了疏松焊合,它能大幅度的提高合金的机械性能;挤压变形的组织演变表现为晶粒的再结晶,最终显微组织以动态再结晶细小等轴晶为主;挤压过程中的流变应力较单向压缩时的流变应力有很大提高,通过对挤压力的计算分析,得到了挤压时的单位挤压力与屈服应力的系数关系。分析了正挤压镁合金实心件的流动特性,指出筒壁摩擦是挤压变形过程中金属质点的流动速度不均匀的主要原因。指出了影响挤压死区的因素有模角、摩擦条件、挤压比和挤压温度。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG375.41

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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