硼酸镁晶须增强铝基复合材料成形过程模拟及锻造研究

摘要

锻造塑性成形由于具有很多优势,并且随着计算机模拟技术的发展,数值模拟能够方便地进行,所以锻造的有限元模拟有着很大的发展,并且出现很多的商业应用软件,其中Deform3D就是很好的一种。Deform模拟在塑性成形方面应用非常广泛,能极大地提高工作效率,缩短周期,降低成本。本研究运用deform-3D软件对铸态2％Mg2B2O5w/6061Al复合材料精密锻件等温模锻工艺进行模拟研究,通过对温度、变形速率和摩擦因数等进行控制模拟。由热压缩物理模拟得出真应力应变数据曲线,并通过数据处理得出材料的本构模型。结合热模拟实验所得的本构方程,在Deform3D软件中进行数值模拟,得出不同参数下相应的应力分布,外加载荷,最大最小应力值的变化。通过对这些模拟结果的分析得出本材料变形参数为:温度450℃,主动模压下速率0.5mms-1。通过模拟所得参数进行等温模锻实验,在温度450℃,主动模压下速率0.5mms-1条件下能够得到合格的锻件,证明进行的模拟研究对实际的等温模锻实验具有很好的指导作用。
　　等温模拟能够更直观更方便地了解塑性成形中金属的流动规律,应力应变的变化状况以及可能出现缺陷的部位。
　　通过进行等温模拟能够大量减少试验次数,节约材料和时间降低成本和产品质量。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 铝基复合材料锻造的研究现状和发展趋势

1.3有限元数值模拟在塑性加工中的应用

1.4课题来源、目的和意义

1.5主要研究内容

第2章 实验材料及实验方案

2.1实验材料

2.2实验方案

2.3技术路线

第3章 热压缩模拟实验及本构模型的确立

3.1实验设备

3.2实验条件设置

3.3实验结果及分析

3.4本构模型的建立

3.5本章小结

第4章 精密锻件锻造有限元模拟

4.1有限元基本原理

4.2基本方程

4.3 Deform前处理

4.4本章小结

第5章 模拟结果及分析

5.1锻件的变形过程

5.2不同温度对模锻的影响

5.3不同压下变形速率的影响

5.4摩擦因子为0.4时，各种条件下金属的流动性

5.5摩擦因素的影响

第6章 等温模锻实验

6.1实验设备

6.2实验步骤

6.3模具

6.4实验结果与分析

6.5结论

第7章 结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢

作者简历