AZ31镁合金薄板手机外壳温冲模具设计及成形性能研究

设计并制造了AZ31镁合金薄板的手机外壳温冲模具,并对其成形性能进行试验研究。试验表明,eta/DYNAFORM有限元模拟软件能够较好的验证模具设计的合理性和分析AZ31镁合金薄板冲压成形性能,通过合理地选取模具参数,并对拉伸速度、润滑条件、坯料以及凸、凹模温度等主要影响因素的控制,可有效地解决AZ31镁合金拉伸生产过程中的拉裂缺陷,在普通液压机上能成功冲压出镁合金壳形件。     

AZ31B镁合金薄板挤压成形模拟分析

镁合金板材挤压工艺参数较难控制,挤压温度与挤压速度的合理匹配是挤压成功与否的关键.以宽度700 mm、厚度4 mm的AZ31B镁合金薄板为研究对象,基于Forge软件和Normalized Crockroft&Latham断裂准则对其挤压过程进行了模拟.结果表明,挤压初期,铸锭上、下部金属逐渐向心部流动,左、右两侧金属流动与挤压速度保持同向;中、后期,±45.方向金属发生分离,一部分与上、下部金属合流后继续向心部流动,另一部分与左、右侧金属合流后向薄板宽度方向扩展.随挤压行程增加,成形薄板加长,局部高温区域由薄板两侧向中间部分转移;初始挤压温度400℃时,若挤压速度超过1 mm·s-1,薄板局部高温区域温度较高,成形质量和使用性能不易保证.采用380 ～ 400℃的初始挤压温度,大约0.2 mm·s-1的挤压速度,既可以显著降低设备成本,又利于保证薄板使用性能.     

AZ31B镁合金板材温热成形极限实验研究

镁合金在常温下的塑性成形能力差,在加热条件下成形能力会有明显提高。文章研究了AZ31B板材在温热条件下的成形性能。通过完成刚模胀形实验获得了AZ31B在温度150℃、200℃、250℃的FLD。AZ31B镁合金板材FLD随着温度的升高而升高,表明AZ31B随着温度的升高塑性成形能力增强。在实验基础上进一步获得了成形极限图的计算模型,该模型对实际生产有一定的指导作用。     

AZ31B镁合金半固态挤压试验研究

对AZ31B镁合金半固态挤压成形管材进行了试验研究,确定了材料加热温度、搅拌时间、搅拌速率、静置时间及半固态浆料浇注温度等成形工艺参数,分析了镁合金管材挤压制件的显微组织与力学性能及其影响因素.结果表明,半固态镁合金挤压制件组织的晶粒细化,小而均匀,尖角钝化,表现出明显的塑性变形特征;制件的抗拉强度、伸长率、断面收缩率、硬度及冲击韧度均有较大幅度的提高.     

AZ31B镁合金热渐进成形实验研究

单点渐进成形中通常用最大成形角来表示成形极限,对于研究尚少的热渐进成形,研究其成形极限能够对后期该材料的相关实验研究有借鉴作用。提出一种以油浴方式对AZ31B镁合金板料进行加热处理,并以此辅助的热渐进成形实验,用升高温度梯度的方式探索了合适的加工温度,并在该温度下研究不同板料厚度下的成形极限。结果表明:在介质油温度为200℃左右时,板料的加工性能良好,可以进行渐进成形实验,成形件完整且无明显缺陷;在此温度下,1 mm厚的板料成形极限为45°~47°,1.5 mm厚的板料成形极限为60°~62°。     

AZ31B镁合金高温拉伸变形行为的研究

通过高温拉伸试验,研究了AZ31B镁合金板材在250～450℃以及应变速率0.001 s-1、0.01 s-1条件下的高温变形行为,获得了材料的厚向异性系数、伸长率等成形性能参数及有关组织特征.结果表明,不同变形条件下AZ31B合金的真应力-真应变曲线均出现峰值,峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小;硬化速率随变形温度的升高而降低,在温度高于250℃时变化不大.当变形温度为250 ℃,应变速率为0.001 s-1时,合金的厚向异性系数达到最大.随变形温度的升高,AZ31B镁合金的塑性显著提高.合金的动态再结晶温度为250℃,随着应变速率增大,合金发生动态再结晶的速度加快.     

AZ31镁合金薄板的焊接

ＡＺ31镁合金具有良好的耐蚀性、导热性 ,并且质量轻 ,具有一定的强度 ,在航空、航天、汽车等领域的应用前景较好 ,但目前国内还没有成熟的ＡＺ31镁合金焊接工艺。根据工程要求 ,我们对ＡＺ31型镁合金薄板进行了焊接工艺试验。1　焊接性分析ＡＺ31镁合金化学成分见表 1。其焊接性不良 ,主要表现在 :(1)化学活泼性强 ,焊接时极易产生氧化镁和氮化表 1　ＡＺ3 1镁合金化学成分 (% )材质Ｍｇ ＡｌＭｎＺｎＣａＳｉＣｕＮｉＦｅ杂质总和ＡＺ3 1余量 2 .5～ 3 .5 0 .2～ 1.0 0 .6～ 1.40 .0 40 .10 0 .0 5 0 .0 0 5 0 .0 0 5 0 .3镁造成焊缝夹渣…     

AZ31B镁合金薄板室温拉压不对称性能研究

通过室温下单向拉伸和压缩试验研究了AZ31B镁合金挤压薄板的拉压不对称性.研究表明,在压缩过程中,孪生较拉伸易开动,单向压缩变形过程中产生的孪晶体积分数比拉伸大,使镁合金压缩屈服强度低于拉伸,导致镁合金薄板的拉压不对称性;对于挤压镁合金薄板,沿挤压方向和横向的压缩屈服强度均低于拉伸.     

镁合金AZ31B直齿锥齿轮热锻成形研究

根据镁合金AZ31B的高温流动应力曲线,建立了包含应变的三维加工图,反映了温度、应变和应变速率对功率耗散系数和流变失稳区的影响,确定了合适的热变形范围,即温度为250-325℃、应变速率为0．1～1s^-1。在此基础上,研究了镁合金直齿锥齿轮的锻造成形,制定了无齿形预锻和终锻两步等温锻造工艺,在MSC．Marc平台上进行了锻造过程的模拟,基于模拟结果,完成了镁合金直齿锥齿轮的锻造成形实验。     

退火工艺对AZ31B温轧薄板组织和性能的影响

分析不同的退火时间对AZ31B镁合金温轧薄板的组织和性能的影响。通过试验和分析发现:镁合金温轧薄板在退火温度为573 K、退火时间为60 min时,能够获得较好的综合力学性能;进一步延长退火时间到120 min,塑性进一步改善,r值基本保持不变,n值增加。     

AZ31镁合金板材等温弯曲实验研究

对AZ31镁合金板材的等温弯曲变形过程进行了数值模拟,分析了其变形特点以及金属流动规律,确定了合理的变形参数,即弯曲凸模半径为8 mm,凸模间距为38 mm。同时,研制了AZ31镁合金板材的等温弯曲实验装置,并对AZ31镁合金板材在不同变形温度下进行了不同道次的等温弯曲实验研究,分析了镁合金板材微观组织的变化规律。AZ31镁合金板材经过等温弯曲变形后,其室温伸长率达到17.1%,而原始AZ31镁合金板材的室温伸长率为12.4%,提高了42%。     

AZ31镁合金板材的冲压性能

通过对异步轧制后的AZ31镁合金板材在杯突试验机上进行冲压试验,以此来研究AZ31镁合金板材的冲压性能.采用热轧态AZ31镁合金板材在异步轧机上进行不同压下率轧制,采取空冷,然后对单道次异步轧制后的板材进行退火处理.对退火处理后的板材切块、打磨,在杯突试验机上进行冲压试验,测量板材的杯突值,通过拉伸试验测得冲压性能指标...     

AZ31镁合金铸轧板材热拉深工艺研究

用拉伸试验机测试了AZ31镁合金铸轧板材的高温力学性能和直角弯曲性能,并对镁合金铸轧板材进行了热拉深试验,研究了拉深温度、拉深速率、压边间隙、润滑方式等工艺参数对板材成形性能的影响。试验结果表明,AZ31镁合金铸轧板材适合于200℃以上拉深,且最小弯曲半径小于4mm,最佳拉深工艺条件为,拉深温度225℃～275℃,拉深速率50mm/min～100mm/min,压边间隙1.125t～1.15t,采用固体润滑剂PTFE,可以得到最大极限拉深比为2.95。     

Cold stamping for AZ31B magnesium alloy sheet of cell phone house

Electric product house of magnesium alloy sheet is usually obtained by warm stamping owing to its poor plasticity and formability at room temperature. The formability of AZ31B magnesium alloy sheet can be improved by repeated unidirectional bending (RUB) process through control of (0002) basal texture. Compared with as-received sheet, the Erichsen value (IE) of the sheet underwent RUB process increases to 5.90 from 3.53 at room temperature. It is also confirmed that cell phone houses could be stamped successfully in crank press with AZ31B magnesium alloy sheets underwent RUB process. It provides an alternative to the electronics industry in the application of magnesium alloys.     

温热弯曲成形过程中AZ31镁合金型材的微观织构演变

采用光学显微镜、X射线衍射仪和EBSD分析研究AZ31镁合金型材温热弯曲成形前后横截面外侧微观组织和织构的演变规律。结果表明:弯曲成形前,型材为(10 10)平行于挤压方向的线织构;弯曲成形后,型材线织构被削弱。弯曲过程中拉伸孪晶数量减少,由弯曲前的5.39%降低至弯曲后的2.22%;压缩孪晶增多,由弯曲前的0.141%增加至弯曲后的0.222%。挤压型材的大量拉伸孪晶使得应力集中,协同温度的影响,非基面滑移开动并协调了晶粒c轴的应变,因而提高型材的塑性变形能力。     

Viscous warm pressure bulging process of AZ31B magnesium alloy with different ellipticity dies

Based on the bulging principle of different ellipticity dies, the methyl vinyl silicone rubber with excellent thermal stability and heat transfer performance was chosen as the viscous medium. The finite element analysis and experiments of viscous warm pressure bulging (VWPB) of AZ31B magnesium alloy were conducted to analyze the influence of different ellipticity dies on the formability of AZ31B magnesium alloy. At the same time, based on the grid strain rule, the forming limit diagram (FLD) of VWPB of AZ31B magnesium alloy was obtained through measuring the strain of bulging specimens. The results showed that at the temperature range of viscous medium thermal stability, the viscous medium can fit the geometry variation of sheet and generate non-uniform pressure field, and as the die ellipticity increases, the difference value of non-uniform pressure reduces. Meanwhile, according to the FLD, the relationship between part complexity and ultimate deformation was investigated.     

Influence of strain rate on microstructure and formability of AZ31B magnesium alloy sheets

The effects of strain rate on microstructure and formability of AZ31B magnesium alloy sheets were investigated through uniaxial tensile tests and hemispherical punch tests with strain rates of 10^?4, 10^?3, 10^?2, 10^?1 s^?1 at 200 °C. The results show that the volume fraction of dynamic recrystallization grains increases and the original grains are gradually replaced by recrystallization grains with the strain rate decreasing. A larger elongation and a smaller r-value are obtained at a lower strain rate, moreover the erichsen values become larger with the strain rate reducing, so the formability improves. This problem arises in part from the enhanced softening and the coordination of recrystallization grains during deformation.     

温轧AZ31镁合金薄板的快速退火处理

对1 mm厚温轧AZ31镁合金薄板进行快速退火处理,退火温度350～500 ℃,保温时间0.5～60 min,研究了不同快速退火工艺下材料力学性能与微观组织的变化。结果表明：在退火温度为350～500 ℃时,保温时间为0.5～1 min即可使材料的伸长率大幅提高;在退火过程中,材料经亚动态再结晶、静态再结晶和长大3个阶段,其中亚动态再结晶阶段时间较短,约0.5～1 min,此阶段对材料力学性能的变化起主要影响。