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AZ31镁合金轿车轮毂温成形工艺研究

王德林  
【摘要】:结合精密成形中心现有的对镁合金变形规律和成形工艺的研究成果,针对目前轿车轮毂制造中存在的问题,研究了镁合金轿车轮毂温挤压工艺中变形参数及挤压工艺参数对挤压过程的影响。 本文针对AZ31镁合金轿车轮毂等温挤压的成形,应用有限元法数值模拟技术,分析了轿车轮毂预成形、底部成形和翻边成形三道工序的挤压成形过程以及模具结构和工艺参数对挤压过程的影响规律,着重讨论了不同的变形温度、变形速度和摩擦条件对变形过程等效应变、等效应力以及挤压力—行程曲线的影响。 在以上研究工作的基础之上,选择合理的毛坯形状,使轮毂预成形工序中挤压变形和镦粗变形同时进行,并使外力所做功较小。在底部成形中影响金属充填性能的主要因素是凸模圆角半径;在翻边成形中影响金属充填性能的主要因素是凹模圆角半径。同时,通过对AZ31镁合金挤压时金属流动过程的分析,得出了影响该合金塑性的决定性因素是成形温度和成形速度。然后通过实验对模拟结果进行了验证,结果表明:由于采用了合理的凸模圆角半径和凹模圆角半径,避免了挤压过程中缩颈现象的产生。镁合金在380℃和10mm/s 的条件下进行挤压时具有很好的流动性和低的变形抗力,并且无氧化和燃烧产生。通过对成形模具的优化设计,保证了金属的充填性能,达到了预期的目的。


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