本文選題：AZ31鎂合金　切入點：薄板　出處：《天津職業(yè)技術(shù)師范大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：鎂合金是目前工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有較高的比強度及比剛度、良好的減震性及導熱性、絕佳的電磁屏蔽性、易切削回收等優(yōu)點,被譽為“21世紀最具發(fā)展前景的綠色工程材料”。鎂合金板材特別是高性能鎂合金薄板的發(fā)展前景尤為廣闊。但傳統(tǒng)方法制備的鎂合金薄板在質(zhì)量和產(chǎn)量上均已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求,溫軋作為一種新型的軋制工藝是目前優(yōu)質(zhì)變形鎂合金薄板研發(fā)的重要方向之一。傳統(tǒng)的實驗手段費用高、周期長,因而本文基于有限元的方法研究鎂合金薄板溫軋過程的成形規(guī)律,為使用溫軋工藝生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鎂合金薄板提供理論指導。本文首先以AZ31鎂合金薄板的溫軋過程為研究對象,根據(jù)已有研究及實驗數(shù)據(jù),建立AZ31鎂合金薄板單道次溫軋模型,分析二維、三維模型下的溫軋結(jié)果;其次,在單道次溫軋的基礎(chǔ)上,采用小壓下量進行多道次溫軋模擬,分析多道次小壓下量溫軋的成形規(guī)律;最后在不同工藝條件下進行溫軋模擬,分析溫軋工藝參數(shù)對軋制過程的影響。主要研究內(nèi)容及其結(jié)果如下:在鎂合金軋制成形理論及有限元相關(guān)機理的基礎(chǔ)上,根據(jù)已有研究及實驗數(shù)據(jù)確定了溫軋模擬需要的材料性能參數(shù)及有限元計算條件,利用ABAQUS軟件建立了單道次溫軋模型,進行了二維、三維溫軋模擬。結(jié)果表明:溫軋后薄板的溫度場在板厚方向均呈明顯的階梯分布,且二維與三維模擬結(jié)果基本一致,但二維模擬比三維模擬更加清晰、直觀,且計算時間明顯減少。在分析單道次溫軋模擬的基礎(chǔ)上進行了多道次溫軋模擬。結(jié)果表明:多道次溫軋時,薄板的溫度場及應(yīng)力應(yīng)變場分布受上一軋制道次的影響,其溫度分布梯度、等效應(yīng)力應(yīng)變分布梯度均小于單道次軋制。利用AZ31鎂合金二維溫軋模型,在不同工藝條件下進行了溫軋過程的數(shù)值模擬。結(jié)果表明:在薄板溫軋過程中,隨壓下量的減小,軋制速度的增大,軋件溫度均升高;隨軋制溫度及軋制速度的升高,壓下量的減小,等效應(yīng)力值均減小;隨壓下量的減小,等效應(yīng)變值減小;軋輥轉(zhuǎn)速不變時,隨軋制溫度的上升、壓下量的減小,軋制力減小,壓下量不變時,隨軋件溫度及軋輥轉(zhuǎn)速的上升,軋制力減小。
[Abstract]:Magnesium alloy is the lightest metal structure material in engineering application at present. It has the advantages of high specific strength and specific stiffness, good shock absorption and thermal conductivity, excellent electromagnetic shielding, easy cutting and recovery, etc. In 21th century, magnesium alloy sheet, especially high performance magnesium alloy sheet, is considered as "the most promising green engineering material". However, the quality and yield of magnesium alloy sheet made by traditional methods have been lost. To meet the needs of modern industry, As a new type of rolling technology, warm rolling is one of the important directions in the research and development of high quality wrought magnesium alloy sheet. Therefore, based on finite element method, the forming law of hot rolling process of magnesium alloy sheet is studied in this paper, which provides theoretical guidance for the production of high quality magnesium alloy sheet by warm rolling process. Firstly, the warm rolling process of AZ31 magnesium alloy sheet is taken as the research object. According to the existing research and experimental data, the single pass warm rolling model of AZ31 magnesium alloy sheet is established, and the results of warm rolling under two and three dimensional models are analyzed. Secondly, on the basis of single pass warm rolling, multi-pass warm rolling simulation is carried out with small reduction. The forming law of multi-pass small reduction warm rolling is analyzed, and the simulation of warm rolling under different technological conditions is carried out. The main research contents and results are as follows: based on the rolling forming theory of magnesium alloy and the relevant mechanism of finite element, According to the existing research and experimental data, the material performance parameters and finite element calculation conditions for warm rolling simulation are determined. The single-pass warm rolling model is established by using ABAQUS software, and the two-dimensional model is carried out. The results show that the temperature field of the sheet after warm rolling has obvious ladder distribution in the thickness direction, and the results of two-dimensional and three-dimensional simulation are basically the same, but the two-dimensional simulation is more clear and intuitive than the three-dimensional simulation. Based on the analysis of single-pass warm rolling simulation, the multi-pass warm rolling simulation is carried out. The results show that the distribution of temperature field and stress-strain field of thin plate is influenced by the previous rolling pass. The temperature distribution gradient and equivalent stress strain distribution gradient are all smaller than single pass rolling. The numerical simulation of warm rolling process of AZ31 magnesium alloy is carried out under different process conditions by using two-dimensional warm rolling model of AZ31 magnesium alloy. The results show that: in the process of warm rolling of thin plate, With the decrease of rolling temperature and rolling speed, the rolling temperature increases, with the decrease of rolling temperature and speed, the equal effect force decreases with the decrease of rolling temperature and speed, and the equivalent strain value decreases with the decrease of rolling speed. With the increase of rolling temperature and rolling speed, the rolling force decreases and the rolling force decreases with the increase of rolling temperature and roll speed.
【學位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG339

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