镁合金管超塑气压胀形的数值模拟

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1、摘要论文题目：镁合金管超塑气压胀形的数值模拟专业：材料加工工程研究生：李学烤指导教师：陈拂晓摘要镁合金以其低密度而成为最有潜力的轻质金属构件，被广泛地应用于汽车、航空航天、铁路等领域。镁合金处于超塑性状态时具有优异的塑性和较小的变形抗力，从而有利于塑性加工。对镁合金管进行超塑气压胀形，具有降低成本、减少工序、减轻质量、增强成形件的强度、刚度和结构稳定性等特点，越来越受到人们的关注。本文以镁合金管的超塑气压胀形为研究对象，利用显式有限元软件DYNAFORM对管材的超塑气压胀形过程进行数值模拟和分析，确定了内部压力和轴向压

2、力的匹配关系以及胀形温度对超塑胀形的影响规律。通过对这些影响因素的分析设计了四条加载路径，并用实验结果印证了数值模拟结果的正确性。本论文的研究为成形摩托车手把管类零部件提供了有效的参考和坚实的基础，并为摩托车手把管超塑气压成形的工艺参数的优化提供了一种新颖而高效的途径，从而缩短整个成形过程的实验周期，可以明显提高工作效率和产业竞争力。关键词：超塑气压胀形,数值模拟,加载路径,镁合金管论文类型：应用基础研究I摘要Subject:Thesuperplasticbulgingofmagnesiumtubewithairpre

3、ssureSpecialty:EngineeringofMaterialProcessingName:LiXuekaoSupervisor:ChenFuxiaoABSTRACTMagnesiumistheleastdenseofallmetalsbeingusedinpracticeforstructuralapplications,suchasautomobiles,electronicsandairspace.Magnesiumhasgreatplasticpropertyandlowresistancetodef

4、orminginsuperplasticity，whicharemadeforsuperplasticforming.Thesuperplasticbulgingofmagnesiumtubehasthefeatureofcostreducing、processreducing、qualitylightening、strengthandstiffnessenhancing、structuralstabilizingandsoon.Inthispaper,magnesiumtubebugledbyairpressurew

5、asusedasinvestigatedtarget.TheexplicitfiniteelementsoftwareDYNAFORMwasusedtosimulateandanalyzetheprocessofsuperplasticbulging.Then,therulesofinternalpressureandaxialfeedingaswellasthebulgingtemperatureinfluencingontheformingweredetermined.Wedesignedfourloadpathw

6、iththedifferentfactor,thecorrectnessofsimulationanalysiswasverifiedbyanalyzingthereasonandthroughtheprocessexperiment.Theresearchresultsinthisthesisprovideeffectiveguidanceandsolidfoundationfortheapplicationofsuperplasticbulgingprocesstoautomobiletubularparts.Th

7、eyalsoofferanovelandhigh-efficientwayforparametersoptimization.Inthisway,thetrialanderrormethodcanbeabandoned.Efficiencyandcompetitioncanbeenhancedbyshorteningtheexperimentcycleofsuperplasticbulgingprocess.KEYWORDS:Superplasticbulgingwithairpressure,Numericalsim

8、ulation,Loadpath,MagnesiumtubeDissertationType:TheFundamentalApplicationSearchII第1章绪论第1章绪论1.1引言材料的超塑性作为科学研究和实际生产的对象，已经被物理学家、材料学家、力学家和工艺专家研究了几十年。超塑性研究是从观察某些金属超塑性现象开始的，