AZ31镁合金板材连续挤压-剪切成形的数值模拟及实验研究

为了提高AZ31镁合金板材的力学性能，结合普通挤压成形与大塑性剪切成形的特点提出了挤压-剪切新型复合变形方式。采用DEFORM-3D软件对板材的挤压-剪切过程进行数值模拟，探索塑性变形机理，研究成形过程中温度场、速度场以及成形载荷的演变规律。结果表明：成形过程中较大温升主要集中在剪切区域，最大温升约为6℃；随着温度的升高，成形载荷逐渐降低，金属的流动速度加快，且内部流速明显大于外部；经过挤压-剪切成形后板材的晶粒得到明显细化，并且随着挤压温度的升高，晶粒逐渐长大；挤压-剪切成形使得板材表面硬度明显升高，挤压温度为330℃、370℃和410℃时，板材的硬度分别为77 HV、75 HV、72 HV。挤压-剪切工艺是一种新型的板材成形工艺，细化了板材的晶粒尺寸，提高了板材的力学性能。