AZ31B镁合金方盒形件的差温拉深成形

以AZ31B镁合金方盒形件差温拉深成形过程为研究对象,进行了单向拉伸试验,确定了本构方程中的有关参数;依据差温拉深成形的特点,对影响AZ31B镁合金方盒形件拉深成形效果的重要指标进行了数值模拟,确定了最佳的凸模和凹模温度组合为50℃和250℃,并通过试验进行了验证;对较优温度组合条件下所得的试件进行了相关区域的金相组织分析,结果表明,塑性变形后的AZ31B镁合金方盒形件的组织性能明显优于原始板料,差温导致的孪晶可有效提高成形深度。     

镁合金板材的固体颗粒介质拉深工艺参数

提出基于固体颗粒介质成形(SGMF)工艺的镁合金板材差温拉深工艺,并展开试验研究。通过对AZ31B镁合金薄板进行差温拉深成形试验,研究了成形温度、拉深速度、压边力、压边间隙、凹模圆角和润滑条件对拉深性能的影响,确定AZ31B镁合金板料最佳成形工艺参数。结果表明:该工艺可显著提高镁合金板材的成形性能,成形温度及拉深速度对板料拉深性能影响较大,板料最佳成形温度区间为290～310℃,颗粒介质与板料理想温差为110～150℃;压边力和压边间隙对拉深性能产生联合影响;此外,凹模圆角和润滑条件也对拉深性能有一定的影响。当上述工艺参数达到最佳值时成功拉深出极限拉深比(LDR)为2.41的工件。     

AZ31B薄板手机外壳温冲试验研究

通过对AZ31B镁合金手机壳的温冲试验研究,分析了凸、凹模温度、镁板温度和加热时间、冲压速度以及润滑条件对成形结果的影响.试验表明,在保证坯料充分退火和模具结构合理的前提下,拉深凸模温度保持在230 ℃,凹模及压边圈温度保持在280～320 ℃,用石墨对坯料凸缘和压边圈、凹模肩部进行有效润滑,同时,施加合适的压边力作用,便可以成功地冲压出镁合金壳形件.     

镁合金AZ31盒形件拉深成形有限元模拟分析

摘 要:利用有限元数值模拟分析了各工艺参数(拉深温度、凸模圆角半径及凹模内圆角半径)对镁合金AZ31盒形件拉深成形性能的影响,并通过实验进行了验证.结果表明:采用最佳拉深温度和最佳的凸模圆角半径、凹模内圆角半径可以有效地改善厚度为0.5mm的镁合金AZ31板材的拉深成形性能.     

镁合金AZ31B板材热拉深成形工艺参数优化

在不同温度、不同压边力和不同拉深速度下，针对厚度为0．8mm的AZ31B镁合金板材的成形性能用有限元分析软件进行模拟与分析。在25～220℃的温度范围内，采用直径为140mm的坯料进行冲压成形，研究成形温度、拉深速度以及压边力对AZ31B镁合金板成形性能的影响。结果表明：成形温度为200℃时的极限拉深比达到了2.8；成形温度在200℃以下时，随着成形温度的升高。镁合金板材的成形性能越来越好。这证明AZ31B镁合金具有良好的热拉深性能；此外，拉深速度和压边力对AZ31B镁合金的拉深成形也有重要影响。     

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。     

镁合金板材颗粒介质拉深工艺参数数值模拟

为提高镁合金板材拉深性能,提出一种基于固体颗粒介质成形(Solid granules medium forming,SGMF)工艺的镁合金板材差温拉深工艺。以单向拉伸试验获取的AZ31B镁合金板材真应力—应变曲线和颗粒材料性能试验构建的介质线性Drucker-Prager本构模型为基础,采用有限元法对板材拉深成形进行热力耦合数值模拟并进行试验验证,研究压边力、压边间隙和温度对板材拉深性能的影响。结果表明:压边间隙和压边力联合控制比单纯控制压边力或是压边间隙更能有效地提高板材拉深性能;AZ31B镁合金板材在拉深过程中对温度有较强敏感性,板材变形温度为250~300℃,颗粒介质与其温差100~150℃时,板材达到最佳拉深性能;颗粒介质能够对工件筒壁部位提供轴向摩擦力,该摩擦力能有效提高材料拉深性能并保证板厚的均匀性,这是SGMF工艺的优势所在。     

镁合金筒形件压力润滑拉深壁厚分析

通过对室温下AZ31B板筒形件压力润滑拉深的成形过程数值模拟分析,研究了内压力、压边力和凸模圆角半径等工艺参数对成形件壁厚差的影响.通过分析比较镁合金普通拉深和压力润滑拉深的成形效果,研究了成形件的壁厚分布情况.     

镁合金板热拉深模具设计及应用

为测定镁合金的极限拉深比,根据圆筒拉深件成形的特点,设计了可实现差温变形的拉深模具。凹模与压边圈采用加热棒进行加热,最高温度可达300℃,以提高板坯的成形性能;凸模中通入冷却水,使完成弯曲变形进入到筒壁传力区的板料快速降温以提高其强度。利用该模具,分别对5083铝合金和AZ31镁合金进行了圆筒极限拉深比的测定试验,验证了该模具系统的可靠性。     

钛合金高方盒形件拉深新方法

为了解决现行高方盒形件成形效率低、生产成本高等问题,提出一种新的成形工艺——锥形与方形组合凹模成形工艺。运用Qform2D/3D、V7分别在传统的辐射状和新工艺的锥形与方形组合凹模中模拟板材高方盒形件拉深成形过程,并据M-K失稳准则和Hill48判据损伤评价研究力的规范、应力-应变状态。分析结果表明：对于高方盒形件拉深成形,采用传统辐射状凹模拉深平均应力较锥形-方形组合凹模中拉深平均应力大10%,此时,在组合凹模中最大变形程度位置平均应变较传统辐射状凹模小16%,新成形工艺提高了变形均匀性。同时,板材在组合凹模中采用压边圈条件下,仅要一段锥形与一段方形的组合凹模,经一个工步成形高方盒形件;在不使用压边圈条件下,可用两段锥形与一段方形的组合凹模,经一个工步成形高方盒形件。这一研究成果为类似零件在拉深过程中免除中间退火工序、实现自动化生产线创造了条件。     

AZ31B铸轧镁合金板材的预变形温热拉深

针对AZ31B铸轧镁合金板材温热拉深性能差的问题,提出预变形温热拉深工艺。对AZ31B铸轧镁合金板材在20～220℃进行预变形温热拉深实验研究。结果表明:预变形使铸轧镁合金板材的拉深性能明显改善,使AZ31B铸轧镁合金板材具有最佳拉深性能的冲头温度范围(20～95℃);凹模温度选择在160～220℃范围内,铸轧镁合金板材具有良好的拉深性能,极限拉深比可达到2.26;随着拉深成形温度的升高,工件中动态再结晶晶粒数量逐渐增加,220℃拉深成形时工件中再结晶晶粒分布趋于均匀。     

成形工艺参数对U形件回弹影响的仿真分析

针对U形件弯曲回弹问题,在Abaqus软件中建立6061铝合金薄板U形件拉延成形二维有限元模型,使用Numisheet’ 2011会议回弹测量方法和成形极限图缺陷判据,研究U形件成形过程中单工艺参数对回弹量的影响,通过L_9(3~4)正交试验获取U形件回弹控制最优工艺参数组合。结果表明:不改变其他成形工艺参数,U形件回弹量随着凸、凹模圆角半径或拉延深度的加大,总体呈上升趋势,随凸、凹模间隙值的减小总体呈下降趋势;U形件回弹量随"凸模-板料"摩擦因数的增大而增大,随"凹模、压边圈-板料"摩擦因数或压边力的增大而减小;成形工艺参数影响U形件回弹量的主次顺序依次为"凹模、压边圈-板料"摩擦因数、"凸模-板料"摩擦因数、凸、凹模间隙值、压边力,以优水平工艺参数组合A_2B_3C_1D_3进行成形模拟,U形件法兰端部最大位移偏移量为0.84 mm,回弹控制效果明显。     

AZ31B镁合金板热拉深成形工艺参数优化及微观组织演变

为了探索合适的工艺参数和微观组织演变，得到镁合金板热拉深成形质量最优的工艺参数组合及零件在热拉深成形时的微观组织演变规律，以厚度为1.6 mm的AZ31B镁合金为研究对象，利用正交试验法进行筒形件的热拉深成形试验。以成形温度、凸模运动速度和润滑剂种类这3个工艺参数作为影响因素，最大拉深高度和最大拉深力作为试验评价指标，建立3因素3水平的正交试验。对试验结果进行极差和方差分析，得到工艺参数对试验指标的影响主次关系与显著性影响，并对优选试验方案成形的筒形件进行了壁厚测试，综合最大拉深高度和成形质量分析得到最优工艺参数组合。最后，对零件微观组织演变规律进行了探究。结果表明，成形温度为240℃,凸模运动速度为30 mm·min^-1,润滑剂采用二硫化钼锂基脂时，筒形件拉深高度达到最大值，壁厚均匀，成形质量良好。     

有限元模拟用于优化镁合金板碟形拉深成形的模具参数

运用有限元的方法,对厚度1.2mm、直径52mm的AZ31B镁合金板常温冲压成直径为29mm的碟形件进行模拟,通过分析模具参数对最大主应力值及拉深性能的影响,优化出适合于该工艺的模具参数,并进行相应的试验。模拟结果表明,凹、凸模圆角半径、凹凸模间隙的优化,能降低最大主应力值并延缓裂缝的产生,从而提高镁合金塑性成形性能;模拟得到较优凹模圆角半径2.6mm、凸模圆角半径1.8mm,适宜的凹凸模单边间隙为1.3mm。试验结果表明,高径比随着模具参数的变化而增加,材料的成形性能大幅提高,验证了有限元模拟结论的可靠性。     

AZ31镁合金板的热拉深性能

通过热轧工艺制备了厚度为0.8 mm的AZ31镁合金薄板. 在不同温度和应变速率条件下进行了单向拉伸试验. 在50～240 ℃的温度范围内, 采用平底杯形冲头拉深试验研究了成形温度、拉深速度以及冲头温度对AZ31镁合金板热拉深工艺的影响. 结果表明 AZ31镁合金热轧薄板的RLD随温度的升高而明显增大; 在成形温度为200 ℃, 拉深速度为30 mm/min的条件下, 最大RLD可达2.65, 相应的高径比为1.4, 证明AZ31镁合金板具有良好的热拉深性能; 此外, 拉深速度和冲头温度对AZ31镁合金的拉深成形也有重要影响.     

5052/AZ31/5052合金叠层板拉深成形性能研究及工艺优化

镁合金作为密度量小的金属结构材料,因其轻质,比强度高而被应用于各个工业领域。但镁合金室温塑性及抗腐蚀性能差,限制其广泛应用。为利用其优势并克服其劣势,以5052铝合金为面板,AZ31镁合金为中间板,制成5052/AZ31/5052合金叠层板结构,使获得的零件既轻质又耐蚀。基于正交试验设计方法,考虑成形温度、压边力、润滑剂、拉深速度等工艺参数对5052/AZ31/5052合金叠层板拉深成形性能的影响,以筒形件拉深高度作为主要成形性能评价指标,最大拉深力作为次要评价指标,探讨最优工艺。结果表明,最优工艺组合:成形温度230℃、压边力13. 9 k N、PTFE润滑脂、拉深速度1 mm/min。在保证对成形性能影响较小的情况下,为提高生产效率,最优组合将拉深速度提高到10 mm/min。     

拼焊板方盒件拉深成形过程变压边力曲线预测

基于有限元数值模拟软件LS-DYNAFORM,对拼焊板方盒形件拉深成形进行模拟研究。通过改变拉深成形过程中压边力这一最重要且易于控制的工艺参数,寻求拼焊板方盒形件拉深成形时较优的变压边力曲线加载形式。为预测不同工艺参数下拼焊板方盒形件拉深成形时的较优压边力加载曲线,建立了变压边力的BP神经网络预测模型,并将该模型预测的结果与数值模拟得到的结果进行对比分析。研究结果表明,拼焊板薄板采用变压边力、厚板采用恒定压边力、且薄板压边力不小于厚板压边力的加载形式,拼焊板成形件整体质量较好,焊缝移动量较小;神经网络预测模型能较好的预测拼焊板方盒形件拉深成形时的变压边力,与数值模拟结果的最大相对误差在12.3%以内。     

AZ31、AZ91镁合金薄板热拉伸成形规律的实验研究

设计了正交实验表,对AZ31和AN91镁合金薄板试样,在万能实验机上进行了在线加热拉伸实验,分析了成形温度、拉深速度、压边力和毛坯直径对拉伸成形极限高度的影响规律,得到了AZ31和AZ91镁合金薄板最佳拉伸工艺参数范围,即成形温度为180℃,拉伸速度为10 mm/min,压边力为2000N,毛坯直径为85mm.本研究能为镁合金拉伸件的生产提供理论依据.     

盒形件法兰起皱临界压边力的试验研究

为研究工艺参数对盒形件法兰起皱临界压边力的影响规律,设计了一套变压边力的盒形件拉深试验装置,该装置具有独特的变压边力控制方式,即压边力与起皱高度成线性关系.通过该装置进行了矩形盒成形试验研究,获得了工艺参数对压边力影响的规律.结果表明:起皱临界压边力随行程增加而增大,随着凹模圆角半径的增大而减小;凸、凹模间隙在一定的范围内对临界压边力影响较小,但当间隙过大时,临界压边力的增加速度明显.     

细晶5083铝合金非等温拉深工艺研究

通过实验研究了拉深凹模温度、拉深速度、压边间隙及润滑条件对细晶5083铝合金非等温拉深工艺的影响。实验结果表明:细晶5083铝合金板料在凹模温度为250℃以上具有良好的拉深成形能力。当凹模温度为275℃时,极限拉深比达到2.9;当在较佳的凹模温度不同的拉深速度下进行拉深时,得出细晶5083铝合金非等温拉深工艺在一定的拉深速度范围内对应变速率不敏感,在压头速度≤2mm/min时均能拉深成功。考虑了润滑层厚度和材料在升温过程中的热膨胀性能,通过实验得出的最佳压边间隙为1.9mm。选用水基石墨作为润滑剂,润滑层厚度达到0.3mm左右时拉深能够成功进行。