AZ91D镁合金托弹板半固态模锻成形数值模拟

摘要

本课题研究的AZ91D镁合金托弹板是某型号枪械上的重要零部件，形状复杂且有很高的力学性能要求，采用传统的加工技术难以达到理想的成形效果。 本文首先通过等温压缩试验获得了经过等径道角挤压工艺进行晶粒细化处理的AZ91D镁合金材料在高温固态和半固态下的应力-应变曲线，了解了该材料的变形规律，并为建立材料模型采集了数据。 通过对不同变形条件下的等效应力场、等效应变场和温度场分布的对比分析，研究了坯料温度、模具温度和上模速度对成形过程的影响，预测了成形的最佳工艺参数。最后在2000KN液态模锻液压机上进行了不同工艺条件下的托弹板成形试验，并对成形出的托弹板制件进行微观组织观察和力学性能测试。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2半固态加工技术的发展及应用

1.2.1半固态加工技术的发展

1.2.2半固态加工技术的适用范围

1.2.3半固态加工技术的国内外研究进展和工业应用

1.3触变成形过程数值模拟

1.4镁合金材料加工成形技术

1.4.1压铸成形技术

1.4.2半固态成形技术

1.4.3金属注射成形技术

1.4.4锻造成形技术

1.5本课题的研究内容

第2章AZ91D镁合金的等温压缩试验

2.1引言

2.2等温压缩试验

2.2.1实验材料及设备

2.2.2实验方案

2.3实验结果分析

2.3.1 ECAE的AZ91D镁合金高温固态等温压缩流动应力

2.3.2 ECAE的AZ91D镁合金半固态等温压缩流动应力

2.3.3.保温时间对力学行为的影响

2.3.4变形温度对力学行为的影响

2.3.5应变速率对力学行为的影响

2.3.6半固态等温压缩中试样的宏观形貌变化

2.4本章小结

第3章AZ91D托弹板半固态模锻数值模拟

3.1引言

3.2 UG及Deform-3D软件介绍

3.3有限元模拟的前处理过程

3.3.1实体模型和材料模型的建立

3.3.2有限元网格的划分和计算步长的确定

3.3.3模拟参数的选定

3.4模拟结果分析

3.4.1托弹板的成形过程

3.4.2坯料温度对成形的影响

3.4.3模具温度对成形的影响

3.4.4上模速度对成形的影响

3.5本章小结

第4章AZ91D托弹板半固态模锻实验研究

4.1托弹板模具的设计

4.2触变模锻实验

4.3托弹板力学性能及微观组织分析

4.4实验结果及分析

4.4.1坯料加热温度和保温时间对力学性能的影响

4.4.2模具温度对成形的影响

4.4.3保压时间对成形的影响

4.4.4开模温度对制件质量的影响

4.5托弹板的微观组织

4.6本章小结

结论

参考文献

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致谢