镁合金板材温热电磁复合成形试验研究

由于节能、环保的需要,轻量化已成为现代结构设计的主流趋势,作为最轻的金属结构材料,镁合金受到强烈的关注.但由于其室温塑性较差,现有产品主要采用压铸法制造.由于镁合金板材在200～400℃时表现出良好的塑性,因此温热成形成为一种很好的方法;电磁成形是一种高能高速率成形工艺(应变速率大于103～10s-1),能显著提高金属板材的成形性能,并且不需要润滑.充分利用温成形与电磁成形的复合优势来提高镁合金板材的成形性能,研究电压、电容、温度等工艺参数对镁合金板材温热电磁胀形高度的影响规律,结果表明:在一定的范围内提高电压或增加电容,胀形高度得到提高;增加电压比增加电容能更有效地提高胀形高度;在相同的放电能量下,成形温度提高时,板材胀形高度先降低(θ＜150℃)然后增加(150℃＜θ＜230℃);随着成形温度增加,极限胀形高度增加,但所需的放电能量增加.     

左筒底挤压成形工艺及模具设计

左筒底零件如图1所示,本设计采用的材料为变形镁合金MB15,而MB15属于Mg—Zn—Zr系合金,这种合金中加入了锆元素,其主要目的是为了细化晶粒和提高力学性能。MB15在常温下容易发生断裂,难以进行塑性成形;但在2000C以上塑性明显提高,因此MB15适合作左筒底的制造材料在200℃以上进行等温挤压成形。     

AZ91D镁合金管件挤压成形技术研究

采用在5000kN液压机上进行了AZ91D合金管件的挤压成形工艺生产试验研究，研究了挤压温度、模具预热温度、润滑剂、挤压比等工艺参数在镁合金管件挤压过程中的影响并确定了管件挤压合理的工艺参数。试验得出，挤压成形镁合金管件具有较好的力学性能：抗拉强度吼在289．7～308．9MPa之间，屈服强度σ。在276．106-288．795MPa之间，伸长率占在7．5％～10．1％之间。     

车身用铝、镁合金先进挤压成形技术及应用

资源和环境的制约将成为未来社会实现可持续发展的瓶颈,对决定国民经济命脉的交通运输产业的发展有显著影响。因此,低油耗、低排放技术已成为汽车产业发展中的关键技术,轻量化是节约能源和减少有害气体排放的有效途径。铝、镁合金由于比强度和比刚度高,是汽车轻量化的理想材料。针对汽车车身用的高性能铝、镁合金挤压成形和后续加工困难的问题,系统地开展挤压变形机理和精确仿真建模研究,开发包括基于数值仿真的等温挤压、挤压—弯曲—淬火一体化成形和镁合金连续挤压等一系列高效、短流程挤压加工新工艺、新装备。为铝、镁合金在汽车上的大规模推广应用打下了良好的基础。     

国内外镁合金等温锻造进展

镁合金常温下塑性差、散热快,在共晶温度以上锻造时会发生严重开裂,这就决定了镁合金不宜采用常规锻造方法。等温锻造成形过程中温度基本不变,可消除镁合金在常温下成形性能差的问题。介绍了国内外镁合金等温锻造的发展及其成形温度和变形程度等工艺。     

镁合金GUOTU螺塞的等温挤压成形研究

研制了等湿挤压试验模具，成功试制出镁合金CUOTU螺塞，并利用DEFORM-3D软件对等温挤压成形过程中镁合金的流动进行了数值模拟，对模拟结果进行了分析。     

镁合金板材温热变形机理及温热成形技术

镁合金温热成形工艺具有较好的应用前景,是实现轻量化的重要途径,但镁合金温热成形机理需要进一步深入研究。通过电子背散射衍射(Electron back scatter diffraction,EBSD)原位跟踪观测方法,针对100～230℃范围,对轧制镁合金板材在单向压缩和单向拉伸变形时的变形机理进行系统研究和定量分析。分析镁合金板材在不同条件下的力学性能、织构转变特点、孪晶与滑移系启动规律,揭示不同变形条件下镁合金板材的塑性变形机理。研究结果表明,镁合金板材在变形过程的力学性能变化、织构演化和晶粒取向变化在很大程度上取决于孪晶参与变形的比例。镁合金板材在170℃具有较高的塑性成形能力,该温度下的大量锥面滑移系启动有利于协调轧板在厚度方向的变形。根据已获得镁合金板材变形机理,为镁合金板件冲压成形工艺提出建议。提出镁合金板件温热成形工艺,开发若干典型镁合金板件产品。     

镁丝挤压模具的设计

AZ91D镁丝是镁合金压铸件如手机外壳、电脑外壳的理想原材料。尤其直径Ф2．6mm的挤压镁丝长度10m以上的规格作为触变成形原材料备受青睐，但目前国内很少几家能生产。即使仅有几家能生产10m以下规格的，也全部采取先挤压后拉拔的工艺。因此一次直接挤压成形就成了关键。为了提高生产效率，根据镁合金的挤压性能，设计了一次直接挤压成形的镁丝挤压模。     

镁合金板件温热冲压技术

本文介绍了镁合金板材的轧制技术和薄板材的温热冲压技术。研究发现，镁合金冲压成形可以在250℃以下进行，其筒形件在120～170℃之间进行温热成形时，极限拉深比可达1．8．2．6，满足大多数镁合金薄板件的成形需要。镁合金薄板温热成形工艺在电子器件外壳和汽车薄板件的生产方面具有很好的发展前途，完全可以取代压铸技术生产新一代优质镁合金产品。     

镁合金板成形工艺参数对其成形性能的影响

镁合金热成形时的工艺参数对其成形性能有很大的影响,探讨该影响规律具有重要研究意义。基于国内外镁合金板热拉深的研究现状,论述了成形温度、模具结构与尺寸、压边条件、拉深速度、摩擦和润滑条件等工艺参数对镁合金热成形性能(极限拉深比LDR)的影响规律,指出未来镁合金塑性成形技术的研究方向。     

镁合金板材温热成形韧性破裂准则

针对镁合金板材温热成形数值模拟过程中无法精确判断材料损伤破裂失稳的技术难题,建立考虑温度效应的镁合金板材温热成形韧性破裂准则;基于单向拉伸试验和温热成形极限试验,采用试验和数值模拟相结合的研究方法,确定镁合金板材温热成形韧性破裂准则中的材料参数;以建立的考虑温度效应的镁合金板材韧性破裂准则作为判断破裂的标准,对AZ31镁合金板材的温热成形极限进行预测,并且通过温热拉延试验进行试验验证。研究结果表明,考虑温度效应的镁合金板材韧性破裂准则适合镁合金温热成形数值模拟,应用建立的韧性破裂准则成功的预测板材温热破裂方式,揭示板材温热成形韧性破裂机理,预测结果与试验结果体现较好的一致性。     

非回转对称拉深中法兰材料变形规律的研究

非回转对称拉深成形过程中，压料面上法兰材料是变形的主体，直接影响到拉深成形性。在大量试验及测量计算的基础上，分析了矩形盒件拉深过程中压料面上法兰各部分材料的变形规律；指出法兰曲边材料向直边流入所带来的变形缓和效应与应力分布及其应变成分比的共同作用，是使矩形盒局部拉深比显著增大的重要原因。     

触变ZL101铝合金微正挤压正交试验研究

结合半固态成形技术与微成形技术,探讨半固态金属的微成形性能.通过微正挤压正交试验发现:试验的最佳条件是挤压直径1 mm,挤压温度为570 ℃,挤压比为25.挤压温度、挤压比和挤压直径是影响最大单位成形载荷的主要因素.相同温度下,半固态区间内成形最大单位载荷与挤压比几乎成线性关系,非半固态区间呈抛物线关系;最大单位载荷值都是随着挤压比的增加而增大;随着挤压直径的减小,最大单位载荷值渐渐增大,出现了尺度效应,半固态金属的触变成形可以削弱尺度效应的影响.挤压成形使晶粒发生变形,半固态区间内成形后的组织由于发生了动态再结晶,晶粒比热成形区间内更细小,组织更致密;在半固态内成形,温度和挤压直径对组织的影响较小.     

金属波纹板第一波成形过程分析

利用分析软件Solid works来模拟平直钢板在经过波纹管机时波纹板挤压成形第一波的过程,分析了第一波弯曲成形时弹塑性变形、应力、应变等情况,为波纹管机压制波纹板工艺的制定提供理论依据。文章仅对金属波纹板成形时的第一波成形过程进行分析,能够为之后的每一波成形过程提供理论依据。     

覆盖件多步冲压中应变路径对成形性能的影响

以某轿车左后悬挂架二次拉深的关键部位在各步成形中的变形形式及变形程度为研究对象，以冲压成形数值模拟为主要手段，分析多步冲压的变形规律。研究表明，各步变形量的不同分配，对应了不同的变形路径，对材料性能的影响亦应不同，从而对材料总的成形能力产生影响。     

DN100mm截止阀阀体成形工艺研究

利用剪－挤成形技术节能省力的特点,在1000t离合器式螺旋压力机锻造成形了材料为20钢,口径为DN100mm的大型截止阀阀体。讨论了成形大口径截止阀阀体的理论依据及生产工艺。     

车身轻量化材料的应用进展

阐述了车身轻量化材料的应用现状,并着重介绍了车身轻量化材料的成形性能,同时指出,开发兼具高强度和高塑性的钢板,改善铝合金的拉延性,进一步研究镁合金的成形性能,成为车身轻量化研究的重点和发展趋势。     

车身轻量化材料的应用进展

阐述了车身轻量化材料的应用现状,并着重介绍了车身轻量化材料的成形性能,同时指出,开发兼具高强度和高塑性的钢板,改善铝合金的拉延性,进一步研究镁合金的成形性能,成为车身轻量化研究的重点和发展趋势.     

镁合金3C覆盖件冲压工艺多目标优化系统集成

针对镁合金3C产品覆盖件冲压成形工艺优化难、优化系统集成度低的问题,应用DYNAFORM有限元数值模拟和多目标遗传优化算法（MOGA）,对冲压工艺多目标优化系统集成进行了研究。研究依据成形极限图（FLD）描述的冲压成形特性,以镁合金材料参数、冲压工艺参数和形状几何参数为设计变量,构建了开裂、起皱和成形不足3个目标函数的数学模型,利用基于Pareto支配的多目标遗传算法与最小距离选解法,求得了最佳解空间的所有解和最优解（Pm）。最后通过某镁合金3C产品覆盖件的冲压成形应用实例,验证了该工艺优化方法与优化集成系统的可行性及有效性。     

供货态铝合金超塑挤压成形

本文介绍了工业牌号的铝合金在供货态或经简单预处理后超塑成形的实例，并分析探讨了非理想组织材料超塑成形中微观组织的变化。用工业牌号材料一次超塑成形，能明显提高经济效益。