az31镁合金板材拉深工艺的研究

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1、AZ31镁合金板材拉深工艺的研究摘要本文通过数值模拟与实验研究相结合的方法，对AZ31镁合金板材非旋转体零件的拉深工艺进行了探讨。系统分析了盒形件拉深过程中的变形规律，并比较了阶梯形件与盒形件拉深的区别。研究表明：盒形件拉深过程中，由于镁合金板材角部和直边部位的流动性差异，导致工件凹模圆角处起皱和直边、侧壁部位起皱这一对矛盾。仅通过调节坯料不同部位的流动性难以解决，需要裁去方形毛坯的变形死区，优化毛坯形状，方能同时减轻两处的起皱现象，同时对拉深设备提出了更高的要求，需要分块液压装置方能实现。拉深工艺参数对拉深成形具有重要

2、影响。200℃是镁合金板材拉深的最佳温度，采用差温拉深工艺可有效提升AZ31镁合金板材的拉深性能，将盒形件的最大拉深高度由等温拉深的65mm提升至113mm；拉深时镁板不同部位对压边力的要求各不相同，宜分块加载压边力，6杆式压边力加载方案优于4杆式压边力加载方案；凸凹模间隙应略大于板厚，对于0.8mm厚的镁合金板材，1.0mm的凸凹模间隙成形效果最佳，而凹模圆角尺寸的选取应注意角部和直边部分的合理搭配，当直边部分圆角半径为6mm时，角部的圆角半径宜控制在4～6mm的范围内；AZ31镁合金板材的拉深工艺适合在较慢的拉深速度

3、下进行。阶梯形件与盒形件拉深的区别在于工件底部材料变形不均，AZ31镁合金阶梯形件拉深时的失效情况比盒形件更加复杂，工件底部由于拉深中期脱离模具约束而起皱，而侧壁拐弯处由于材料流动困难导致应变堆积，也会引发起皱；镁合金板材阶梯形件差温拉深时，凹模和压边板的最佳温度为200℃，凸模的最佳温度为110℃；采用优化形状的毛坯，在减轻角部和直边部分起皱的同时，也会加重侧壁拐弯处的起皱趋势。关键词：镁合金；AZ31；拉深；盒形件；阶梯形件；数值模拟；实验研究上海交通大学硕士论文StudyonthedeepdrawingofAZ31

4、magnesiumalloysheetAbstractNumericalsimulationandexperimentsarecombinedintheresearchofdeepdrawingofAZ31magnesiumalloynon-rotarypartinthispaper.ThedeformationlawduringthedeepdrawingofAZ31magnesiumalloysquarepartismainlyresearchedandthedifferencebetweendeepdrawingo

5、fsquarepartandthatofladderpartisanalyzed.ItispointedoutthatthefluiditychangeswiththepositionofAZ31magnesiumalloysheetleadtoacontradictionbetweenthewrinklingofcornerandthatofsidewall.Tosolvetheproblem,thedeadzonesofdeformationneedtobecutandthenthecontradictioncanb

6、eharmonized,butitalsorequiressegment-hydraulicblank-holderforce(BHF)loadingcondition.TheinfluenceofparametersonthedeepdrawingofAZ31magnesiumalloysheetisalsoresearched.Theoptimumtemperatureforthedeepdrawingis200℃,thedrawabilityimprovesattheconditionsofnon-isotherm

7、aldeepdrawingwhichcanlifttheheightofsquarepartform65mmto113mm.TherequirementsofBHFchangeindifferentpositionofAZ31magnesiumalloysheet,sothedeepdrawingofsquarepartwillbenefitformthesegmentsBHFloading,theexperimentprovesthatthe6-pinloadingconditionisbetterthanthe4-p

8、inloadingcondition.Theoptimumgapofpunchanddieis1.0mmwhenthethicknessofsheetis0.8mm,andtheradiusofthecornerofdieshouldbeintherangeof4~6mmwhentheradiusofstraight