AZ91D镁合金轮毂半固态触变成形过程数值模拟的研究 (2)

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1、北京有色金属研究总院博士后研究报告摘要摘要镁合金由于具有较高的比强度、比刚度、减震性、导热性、可切削加工性和可回收性，被誉为二十一世纪的“绿色”工程材料，已经越来越多的应用于汽车、家电、通讯等部门。半固态金属加工技术(Semi—SolidMetalProcessing，简称SSM)是近年来金属加工技术研究的热点。半固态加工技术克服了金属液体成形时存在的湍流、喷溅、加工温度高、凝固收缩量大等缺点，成形的零件在质量上和力学性能接近于锻件。同时，半固态成形的零件在尺寸和精度能达到或接近净终成形(Near—net．shape)。因此，半固态加工技术一经提

2、出便迅速发展，并在一些先进国家获得工业化应用。采用半固态方法生产的镁及镁合金零部件，可以大大降低或消除通常压铸方法产生的气孔或疏松，目前半固态加工成形的镁合金薄壁零件在日本和台湾的电子产业中已有应用。本报告通过采用Gleeble—l500热模拟机，对半固态AZ91D镁合金进行大量、系统的单向压缩试验，以此研究AZ9lD镁合金在半固态温度区间的变形力学行为，讨论和分析变形温度、应变速率、应变以及不同非枝晶坯料制备方法对真应力一应变曲线的影响，按照以下模型函数对试验数据进行回归处理．DT+E

3、：．，盯=A占BT+。￡eF⋯。，建立非枝晶镁合金半固态下

4、压缩变形的本构关系方程，为下一步触变成形过程的模拟打下基础。在此基础上采用DEFORM．3D‘1M商用软件模拟镁合金轮毂触变成形过程，得到触变成形过程中金属流动的速度场、等效应力、等效应变、等效应变速率场等，预测触变成形过程中模具内的金属流动规律，分析坯料充填速度、坯料充填温度等工艺因素对触变成形过程和最终产品质量的影响，帮助研究人员及生产者更好的了解触变成形过程本身，为今后触变成形镁合金轮毂工艺参数及模具的优化、触变成形过程的最优控制提供有益的参考。关键词半固态，AZ91D合金，触变成形，本构关系，数值模拟●T‘苎主至垦全墨竺垄查堕量主墨竺查!

5、堕竺!!坠!!AbstractMagnesiumandmagnesiumalloybecomemoreandmoreattractivebecauseoftheirlowdensity，highstrength／stiffnesstoweightratioandelectromagneticinterferenceshieldingcapabilities，gooddampingcapacity，etc．Magnesiumandmagnesiumalloyareregardedas“green”materialsandatebeingincrea

6、singlyusedasfunctionalandstructuralcomponentsintheautomobileandelectronicindustries．Semi—solidprocessingtechnologyistheadvancedtechnologyofthemetalprocessinginthe21century．Itpossessesaseriesofadvantages，suchastheoutstandingthixotropicpropertyandsuperiororganizationalstructure

7、，thequalityandmechanicalpropertyoftheshapedpartsapproximatestothatofwroughtproducts，andthesizeandprecisionoftheaccessoriesattainsornearsthecriterionofNear—net—shape，hencesemi—solidprocessingtechnologyisrapidlydevelopinginrecentyears，andithasbeenappliedtoindustryinsomeadvanced

8、countries．Itisdesirabletousesemi—solidprocessingtechnologytoproducecomponentsfreeofgasholeandporositywhichareusuallyfoundinthoseproducedbythemethodofdiecasting．Thethinwallmagnesiumalloycomponentsproducedbythesemi—solidprocessingtechnologyhavebeenpracticalusedinJapanandTaiwanp

9、rovinceofourcountry．Inthispaper，theuniaxialcompressiontestsarecarrie