一模四腔挤压ZK60镁合金棒材的数值模拟与实验研究

基于Deform-3D有限元平台建立了一模四腔的镁合金棒材挤压有限元模型,并基于该模型对挤压工艺参数中的挤压速度等参数进行优化,确定了ZK60镁合金棒材挤压合理的工艺参数。结果表明,采用一模四腔分流挤压方法生产直径为12.5 mm的ZK60镁合金棒材,其较为合理的挤压工艺为:在挤压温度为420℃时挤压速度为4~7 mm·s-1。在某公司进行了实验,验证了所得优化工艺参数的可行性。     

ZK60镁合金管材热挤压成形组织演变规律

采用数值模拟和试验方法研究了变形镁合金ZK60管材挤压成形组织演变规律。根据材料热模拟试验结果,得到了ZK60镁合金动态再结晶组织演变的Yada模型中的相关系数。结果表明,当挤压速度增大时,挤压管材晶粒尺寸减小,变化规律接近线性。当挤压温度增大时,挤压管材晶粒尺寸增大。挤压比增大时,晶粒尺寸减小。晶粒尺寸数值模拟结果与试验结果吻合,最大相对误差小于16%。当温度在300～360℃时,ZK60镁合金发生了完全动态再结晶,晶粒较小且组织均匀,平均晶粒尺寸是原始晶粒尺寸的38%。     

大尺寸ZK60镁合金型材挤压成形数值模拟及实验研究

应用HyperXtrude有限元模拟软件,对大宽厚比ZK60镁合金型材正挤压成形过程进行了数值模拟,优化了模具结构,研究了不同挤压速度对型材成形效果的影响。对模拟得到的速度、位移、应变和温度场进行分析,优化了挤压工艺。在挤压温度为350℃,挤压速度为20mm·s-1下进行正挤压试验,成功挤出宽度225mm,厚6mm的ZK60镁合金型材。型材横截面微观组织为动态再结晶组织,晶粒沿变形方向被拉长,变形中的温度场和金属流动方向是影响微观组织的主要因素。对该型材采用不同热处理工艺处理后进行力学性能测试。结果表明,该型材经250℃保温2h的退火工艺可以获得较高的综合力学性能。     

挤压-剪切薄壁中空镁合金型材成形过程物理场及微观组织

为研究镁合金圆管挤压成形薄壁中空方管的可行性及其性能,本文通过挤压-剪切复合成形工艺将AZ31镁合金圆管坯料直接制备成厚度为2 mm的薄壁中空方形管材。结合DEFORM-3D软件对不同温度下镁合金方管成形过程中成形载荷、挤压速度、等效应变等进行了数值模拟。结果表明：温度的大小影响成形载荷的分布,合适的成形速度与温度有利于镁合金方管的成形。通过挤压-剪切复合工艺可直接一道次成形薄壁中空方管,且成形方管的晶粒尺寸得到有效细化;在400℃下成形方管的屈服强度约为230MPa,伸长率约为20%,断裂方式为准解理断裂;在动态再结晶和较大的剪切作用下,成形方管的基面织构分散程度较高,强度明显弱化,其综合性能得到提高。在挤压-剪切复合成形过程中,可以通过降低变形速度和提高变形温度来获得良好性能的镁合金方管。     

镁合金零件等温复合挤压技术研究

研究了镁合金的变形温度、变形程度对塑性成形的影响,介绍了实验用的模具和设备,从润滑剂的选用、挤压速度、挤压温度、坯料加热几方面介绍了镁合金的挤压工艺,得出镁合金在等温复合挤压条件下成形性能较好的结论。制定的AZ31镁合金挤压工艺及工艺参数是合理的,对于实际生产有参考作用。     

基于管材挤压实验的ZK60镁合金本构关系模型

根据管材挤压实验建立了适合于ZK60镁合金管材挤压变形时的材料本构关系模型。对ZK60镁合金进行了管材热挤压实验研究。根据管材热挤压实验数据以及Arrhenius型材料本构模型,确定了适合于ZK60镁合金管材挤压变形时的材料本构关系模型,该本构关系模型的计算相对误差小于9.2%,本文确定的本构关系模型的适用温度范围为270~330℃,应变速率范围为1.29~5.15s-1。     

镁合金开关面板等温挤压工艺及模具设计

分析了镁合金开关面板的成形要求与等温挤压成形工艺,介绍了模具总体结构及关键成形零件设计与选材。通过试验验证等温挤压成形工艺与模具设计的合理性与可行性,成功地挤压出制品。该等温挤压成形方法与模具设计对类似零件的成形具有一定的参考价值。     

往复挤压温度对ZK60镁合金组织与性能的影响

采用往复挤压工艺，对ZK60镁合金进行不同温度往复挤压，分析往复挤压温度对组织和性能的影响。结果表明：在315℃、335℃和355℃往复挤压ZK60镁合金，其中335℃时晶粒细化效果最好，材料的综合力学性能最佳。往复挤压工艺可以显著降低ZK60镁合金的热膨胀系数，提高ZK60镁合金的热稳定性。     

往复挤压ZK60-CT镁合金组织演化

对ZK60镁合金进行了不同道次的往复挤压,研究往复挤压条件下组织演化。结果表明:往复挤压道次的增加有利于晶粒的细化和强化相的析出。4道次往复挤压后晶粒为6μm的均匀等轴晶,析出相细小、均匀、弥散分布;正挤压-ZK60-CT镁合金组织不稳定,往复挤压有利于提高ZK60镁合金组织稳定性;往复挤压ZK60-CT镁合金的细化机制为动态再结晶细化和粒子细化。     

AZ31镁合金薄壁管材等温挤压工艺分析及模具设计

本文通过对AZ31镁合金薄壁管材成形的工艺分析,采用了空心坯正挤压、等温成形的工艺方法,确定了其成形工艺参数,并介绍了该薄壁管材的挤压模具结构设计。     

AZ31镁合金管材挤压成形数值模拟研究

根据等温压缩实验所得AZ31镁合金应力一应变数据,拟合出材料温成形应力一应变曲线,应用有限元法模拟AZ31镁合金管材的挤压成形,着重探讨了AZ31镁合金挤压成形过程中,温度、速度、润滑等因素对金属流动的影响,为管类零件挤压成形工艺提供了科学依据。     

大挤压比薄壁件复合挤压成形工艺过程的数值模拟

采用等温复合挤压工艺成形大挤压比薄壁件，并应用DEFORM对大挤压比薄壁件的复合挤压过程进行有限元数值模拟，分析成形过程中的变形力及金属流动规律，根据模拟得到的应力场，应变场，速度场及加载变化等，也可预测大挤压比薄壁件复合挤压变形时产生的缺陷。     

基于HyperXtrude的ZK60镁合金型材挤压成形数值模拟和实验验证

应用Hyper Xtrude软件对ZK60镁合金空心型材的挤压成形过程进行了有限元数值模拟研究,分别得到了型材在稳态挤压下的温度场、速度场、应变场和位移场,分析了金属流动情况、焊合室入口和出口处的压力。通过不同挤压速度下的稳态模拟分析,确定了合适的型材挤压速度为10 mm·s-1。在挤压温度为350℃和挤压速度为10 mm·s-1条件下进行实验验证,得到了形状外观均合格的产品。对比分析发现,模拟结果与实验结果的型材断面宏观组织形貌具有一致性,证明了应用Hyper Xtrude软件可以有效预测镁合金型材成形过程中的金属流动和焊合情况。     

镁合金的塑性加工技术

镁合金的塑性加工技术越来越引起人们的重视。文章介绍了镁合金单一的塑性加工技术如冲压和锻造成形、挤压成形(包括型材和零件的挤压成形)、超塑成形、等温成形(含等温轧制、等温拉深、等温锻造)、等通道挤压、快速凝固／粉末冶金、喷射沉积以及复合成形技术(如铸锻复合成形、液态模锻再锻造、条料铸轧、喷射 轧制／锻造／挤压等。     

AZ31镁合金薄壁管挤压成形过程有限元模拟

采用Gleeble-1500热-力学模拟试验机进行等温压缩实验所得AZ31镁合金应力--应变数据,建立材料变形的数学模型,拟合出材料温成形应力--应变曲线.应用有限元法模拟AZ31镁合金薄壁管的挤压成形,坯料的成形流变性能按其数学模型施加于MSC-Superform的材料库中,其中着重探讨AZ31镁合金挤压成形过程中,温度、速度、润滑以及模具形状等因素对金属流动的影响,为管类零件挤压成形工艺提供科学的依据.     

不同温度ECAP对ZK60合金力学性能的影响

采用施加背压的等通道转角挤压技术,分别在180、200和220℃挤压温度下,对ZK60镁合金,进行了四道次挤压.并以1.67×10-3s-1的应变速率,对所得挤压件进行了不同温度的拉伸试验.通过拉伸试验及断口形貌分析,探讨不同温度ECAP对ZK60镁合金力学性能的影响.     

镁合金轮毂等温挤压与胀形工艺研究

针对镁合金轮毂结构复杂、塑性成形困难的特点,提出用等温挤压及胀形工艺成形AZ80镁合金轮毂,并制定了成形工艺路线,设计加工出模具。主要成形工艺参数为:挤压温度350~400℃、压头平均挤压速度0.2 mm.s-1、胀形温度200~250℃。轮毂轮辋部位最大抗拉强度σb、屈服强度0σ.2及延伸率δ分别达到338.4 MPa、190 MPa和14.1%,机械性能明显优于铸态组织。该工艺成形力小、工序简单、生产效率高,是镁合金轮毂塑性成形的发展方向。     

等温热处理对AZ91D半固态挤压铸造成形的影响

研究了等温热处理温度和保温时间等工艺对AZ91D镁合金半固态挤压成形的影响.结果表明半固态等温热处理可以将普通金属型铸造的AZ91D镁合金锭中的枝晶组织转变为球形晶粒组织,并能进行半固态挤压成形.AZ91D镁合金半固态挤压成形所需的最佳工艺条件是加热温度570 ℃左右,保温时间25～35 min,或加热温度580 ℃左右,保温时间10～20 min.     

ZTC4合金筒形件等温挤压成形数值模拟研究

本文根据等温压缩实验所得ZTC4合金应力 应变数据 ,通过回归法得出该材料温成形数学模型 ,应用刚塑性有限元法模拟ZTC4合金筒形件的等温挤压成形 ,着重探讨ZTC4合金等温挤压成形过程中 ,温度、速度、润滑等因素对金属流动的影响 ,为该类零件等温挤压成形工艺提供科学依据。     

镁合金摩托车轮毂液态挤压铸造

轮毂是汽车和摩托车上极为重要的运动部件。本文详细介绍了采用AM60B镁合金和液态挤压铸造技术成形摩托车轮毂,对该铸件的成形工艺进行了详尽的分析,并对铸件材料性能、液态挤压铸造的成形工艺参数、铸件的缺陷分析及其解决的措施进行了讨论。实践证明,液态挤压铸造技术对镁合金轮毂来说是一种较为适宜的成形工艺,并对复杂镁合金铸件批量生产具有参考价值。