鎂合金材料具有獨(dú)特的性能特點(diǎn),在航空航天、交通運(yùn)輸、電子通訊、醫(yī)用材料等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。目前,采用大塑性變形方法制備超細(xì)晶鎂合金材料以及新型大塑性變形工藝的研發(fā),都已經(jīng)成為材料加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。擠扭變形作為一種新型的大塑性變形方法,具有兩個(gè)剪切面、坯料橫截面不發(fā)生改變、材料利用率高、可進(jìn)行特殊截面材料的加工等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也存在變形效率低、變形不均勻、模具難加工等問(wèn)題。為解決擠扭變形工藝存在的問(wèn)題,本文提出一種連續(xù)變截面擠扭成形方法。該方法通過(guò)多階正擠壓段與擠扭段的組合,形成變截面的組合式擠扭模具型腔。變形過(guò)程中,坯料發(fā)生一系列連續(xù)的復(fù)合塑性變形,不斷積累較大的塑性應(yīng)變,達(dá)到均勻細(xì)化組織并提高改善材料性能的目的。本文采用Deform 3D軟件對(duì)AZ31鎂合金連續(xù)變截面擠扭成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,系統(tǒng)研究模具型腔結(jié)構(gòu)、變形工藝參數(shù)、變形路徑對(duì)其變形過(guò)程的影響規(guī)律。模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是研究連續(xù)變截面擠扭成形方法的首要問(wèn)題,優(yōu)化模具型腔結(jié)構(gòu)將有效改善均勻變形效果。本文通過(guò)不同的螺旋角β和截面旋轉(zhuǎn)角γ設(shè)計(jì)了6組模具型腔結(jié)構(gòu),并從擠壓載荷、金屬流動(dòng)性、等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、點(diǎn)追蹤等方面對(duì)仿真模...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎂合金的概述
        1.2.1 鎂合金的性質(zhì)及分類
        1.2.2 鎂合金的強(qiáng)化機(jī)制
        1.2.3 鎂合金的應(yīng)用
    1.3 大塑性(SPD)變形
        1.3.1 等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAP)工藝
        1.3.2 連續(xù)變截面直接擠壓(CVCDE)工藝
        1.3.3 擠扭(TE)工藝
    1.4 擠扭變形工藝特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.1 擠扭(TE)變形工藝特點(diǎn)
        1.4.2 擠扭(TE)工藝的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.5 課題研究意義及研究?jī)?nèi)容
第2章 連續(xù)變截面擠扭成形工藝的數(shù)值模擬
    2.1 技術(shù)路線圖
    2.2 有限元模型的建立
    2.3 材料模型的建立
    2.4 數(shù)值模擬參數(shù)的設(shè)置
    2.5 本章小結(jié)
第3章 連續(xù)變截面擠扭成形模具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 連續(xù)變截面擠扭成形的模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.1 模具型腔結(jié)構(gòu)
        3.2.2 型腔結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模擬實(shí)驗(yàn)方案
    3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        3.3.1 擠壓載荷變化
        3.3.2 金屬流動(dòng)分布
        3.3.3 等效應(yīng)力分布
        3.3.4 等效應(yīng)變分布
        3.3.5 點(diǎn)追蹤分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 AZ31 連續(xù)變截面擠扭的成形工藝參數(shù)優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)原則與成形工藝方案
        4.2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)原則
        4.2.2 成形工藝方案的確定
    4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.3.1 擠壓溫度對(duì)連續(xù)變截面擠扭成形過(guò)程的影響
        4.3.2 擠壓速度對(duì)連續(xù)變截面擠扭成形過(guò)程的影響
        4.3.3 摩擦因子對(duì)連續(xù)變截面擠扭成形過(guò)程的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 不同路徑連續(xù)變截面擠扭成形過(guò)程對(duì)比分析
    5.1 引言
    5.2 連續(xù)變截面擠扭成形路徑設(shè)計(jì)
    5.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        5.3.1 溫度場(chǎng)變化
        5.3.2 擠壓載荷變化
        5.3.3 應(yīng)變場(chǎng)變化
        5.3.4 組織模擬變化
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3777673