AZ31B镁合金板料温渐进成形研究

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1、：１０７０８论文分类号：２学校代码４学号：１６０５００ｔＡｉＵＡｌ）／ＨＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳｒＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文’ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅＡＺ３１Ｂ镁合金板料温渐进成形研究刘桂芳，ｗｉｔＩＩ指导教师姓名：文怀兴教授Ｉ＿｜ｂ学科名称：机械工程论文提交日期：２０１８年月３ＨＨＩ■■论文答辩日期：２０１８年５月ｊｊ｜｜｜＿学位授，位：陕西科技，Ｉ｜Ｈｉ申请工学硕士学位论文论文题目：AZ31B镁合金板料温渐进成形研究学位门类：工学一级学科：机械工程培养单位：机电

2、工程学院硕士生：刘桂芳导师：文怀兴教授2018年5月ResearchonWarmIncrementalFormingofAZ31BMagnesiumAlloySheetAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByGuifangLiuSupervisor:Prof.HuaixingWenMay2018AZ31B镁合金板料温渐进成形研究摘要镁合金具有重量轻、强度高、减震

3、降噪、良好的抗蠕变性等众多优点，近几年随着科学技术的发展，促使镁合金开始替代部分钢材和铝合金材料在航空航天、汽车、电子产品中被广泛应用。镁合金的密排六方（hcp）晶体结构从本质上使得它在常温下的加工性能不好，但是经过许多学者的研究与经验，发现高温状态下材料的晶体结构会发生改变，使其加工性能有所改善。就镁合金加工方法来说，传统镁合金加工方法复杂，加工周期长且能耗较高；随着现代科学技术不断的发展，涌现出多样化的加工方式，其中单点渐进成形由于突破了传统加工需要大量制模试模时间的限制，节省了大量人力物力而受到广大学者们的重视。对镁合金板料进行单点渐进成形加工方法的探索对发展先进成形技术和促进镁合金

4、更广泛的应用都有重大影响。文章以AZ31B镁合金板料为研究对象。用ABAQUS软件对单点渐进成形过程进行模拟研究，并研究了工艺参数对成形过程的影响；提出以液体介质加热的方法对镁合金板料进行加工的方法，搭建专用平台进行实验加工，探索了镁合金板料温渐进成形的成形温度和零件的成形极限角；再通过改变实验参数：如成形角、主轴转速、层进给量等工艺参数的值，研究参数改变对镁合金板料温渐进成形过程的影响，主要研究工作如下：（1）对实验板材样件做热拉伸实验。测定板料的具体成分含量以及不同温度下的应力应变曲线、相关性能参数等，并对实验数据进行处理，为后续数值模拟中材料属性设置提供依据。（2）用数值分析法对成形

5、过程作分析。由于单点渐进成形过程复杂，所以根据成形原理逐层分析变形过程中的应力、应变；以及研究参数对成形件应力应变的分布及变化，并以数值模拟的结果为参考，选择合适的实际加工参数。（3）提出了一种以液体介质加热的渐进成形方法，并搭建试验台进行实验，结果表明此方法进行单点渐进成形可得到较好的成形件。用温度梯度升高的方式进行合适温度区间的探索，并在该温度下通过先设计变成形角的成形件加工来确定范围，再设计定成形角实验来确定不同厚度板料的成形极限值；同时，在实验中，借助KISLER测力仪对成形过程中的成形力进行测I量分析，并总结出加工中成形力的变化特征及规律。（4）探索了成形件质量与各参数的关系。改

6、变成形角、层进给、主轴转速等参数，分别研究参数改变对零件质量产生的影响。从成形件的精度和表面粗糙度方面分别研究，结果表明方锥件的精度缺陷表现为棱边回弹和侧壁鼓凸，且棱边精度高于侧壁；并得出改变参数对零件表面粗糙度的影响规律。关键词：AZ31B镁合金温渐进成形数值模拟工艺参数成形质量IIResearchonWarmIncrementalFormingofAZ31BMagnesiumAlloySheetABSTRACTMagnesiumalloyhasexcellentperformancesuchaslightweight,highstrength，electromagneticnoises

7、hieldingandcreepresistanceandothercharacteristics.inrecentyears,it`sbegantoreplacealuminumandsteelandwidelyusedinautomobile,aircraft,weapons,computermanufacturing,andotherproducts.However,mostofthemagnesiumalloyw