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ZK60镁合金筒形件挤成形工艺研究 内容总结:
镁合金是结构材料中最轻的金属,具有密度小、比强度与比刚度高、生物兼容性好以及减震等优异性能,还拥有较高的吸振性,导热导电性良好、兼具备良好的阻尼减震特性和电磁屏蔽性能,同时易于加工成形、废料容易回收再利用,广泛应用于交通工具、航空航天、电子工业与通讯等领域 [1] [2] [3] [4]。是较为先进的绿色金属材料。
内容:
1. 引言
镁合金是结构材料中最轻的金属,具有密度小、比强度与比刚度高、生物兼容性好以及减震等优异性能,还拥有较高的吸振性,导热导电性良好、兼具备良好的阻尼减震特性和电磁屏蔽性能,同时易于加工成形、废料容易回收再利用,广泛应用于交通工具、航空航天、电子工业与通讯等领域 [1] [2] [3] [4]
是较为先进的绿色金属材料
金属镁属于密排六方结构,相比于面心立方结构和体心立方结构,滑移系更少,因此塑性较差,塑性加工更加的困难,大多数镁及镁合金材料要通过压铸等成形工艺进行加工 [5] [6]
挤压成形是将金属毛坯放入模具后,通过一定速度的压力作用,使坯料在型腔中成形,得到所需的零件的过程 [7]
反挤压时,由于金属坯料与挤压筒内壁间无相对滑动,因此挤出过程金属流动更均匀,相比正挤压法挤出型材尺寸精度更高
根据温度不同,挤压工艺可以分为冷挤压、温挤压和热挤压 [8] [9]
镁合金材料成形过程中具有剧烈的流动,但因筒体壁较薄,对其成形力造成很大影响,需要保持较高的温度来进一步增强金属的流动性 [10] [11]
因此,对于镁合金筒形件来说,热挤压是较为普遍的成形方式 [12]
本文运用有限元软件,对ZK60镁合金反挤压过程进行工艺及组织模拟研究,优化成形工艺参数,为筒形件实际生产提供工艺参数依据,以保证能够获得综合性能良好的零件
2. 有限元模拟及工艺参数优化筒形零件尺寸如
图1(a)所示,最大外形尺寸φ88 mm,内层筒部外径φ48 mm,壁厚分别为6 mm和5 mm,外侧壁高度为43 mm
零件及模具几何模型如
图1(b)所示
具体工艺参数设置如表1
工艺参数
数值范围
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