AZ31镁合金板材温热冲压成形微观损伤分析.pdf

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1、《热加工工艺》2013年9月第42卷第17期●锻压技术●AZ31镁合金板材温热冲压成形微观损伤分析王瑞泽。陈章华，李雨洁。臧勇(1．北京科技大学数理学院，北京100083；2．神华包神铁路有限责任公司，内蒙古包头014010；3．北京科技大学机械工程学院．北京100083)摘要：在Gurson损伤模型的基础上，采用有限元数值模拟与温热冲压实验的方法，对镁合金板材的温热冲压成形材料损伤过程进行了预测。采用单轴拉伸试验数据与数值迭代计算，确定了Gurson模型中所需要的材料参数。使用商用有限元软件ABAQUS模拟得到了镁合金

2、板材温热冲压过程中微孔洞的演变及分布规律。研究结果表明，板材中微孑L洞的分布与实验数据相吻合。因此，说明所提的方法可以应用于金属板材温热冲压成形性的预测。关键词：AZ31镁合金板材；温热冲压；Gurson损伤模型；塑性变形；数值模拟中图分类号：TG386．41文献标识码：A文章编号：1001．3814(2013)17．0073—04MicroscopicDamageAnalysisofAZ31MagnesiumAlloySheetinThermalStampingⅥANGRuize1，CHENZhanghual，LIYu

3、jie2，ZANGYong3(1．SchoolofMathematicsandPhysics，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Be0mg100083，China；2．ShenhuaBaoshenRailwayCompanyLimited，Baotou014010，China；3．SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBe0mg，Beijing100083，Chma)Abstract：Ont

4、hebasisofGu~onmodel，thedamageprocessofthermalstampingformingmagnesiumalloysheetwaspredictedbyemployingthefiniteelementsimulationandrelatedtestofthermalstamping．ThematerialparametersemployedintheGursonmodelweredeterminedthroughuniaxialtensiletestandnumericaliterat

5、ivecomputation．ThedistributionandevolutionofmicrovoidinthermalstampingofAZ31sheetswereobtainedbyusingcommercialfiniteelementsoftwareABAQUS．Theresearchresultsshowthatthedistributionofmicrovoidsisagreewellwiththeexperimentaldata．Therefore，itindicatesthatthepresente

6、dapproachcanbeemployedinformabilitypredictionofthermalsheetmetalformingprocess．Keywords：AZ31magnesiumalloysheet；thermalstamping；Gursondamagemodel；plasticdeformation；numericalsimulati0n镁合金作为密度最小的常用金属材料．具有比与等径角轧制板材拉深性能的不同主要与板材在拉强度高，弹性模量大。消震性好等优点。镁合金板材深变形中的应力应变状态和其非

7、基面织构有关。王温热成形过程涉及工艺因素较多，是一个复杂的多自启【4]等研究发现，热处理后板材内部孪晶消失、组参数耦合非线性过程，基于数值模拟的定量化工艺织逐渐趋于均匀化、平均晶粒尺寸变小。板材的屈服设计方法．必将成为镁合金板材温热成形工艺的发强度明显降低、抗拉强度略有下降、屈强比降低、伸展方向。长率提高。板材内部组织也会受到夹杂物的影响，徐钟敏田等人通过刚模胀形实验获得了AZ31B在卓辉和唐国翌[5】研究表明，细小、球形而又弥散分布温度150、200、250℃的成形极限图(FLD)。苌群峰嘲等的含硅夹杂相有利于细化基体

8、晶粒改善材料的内部人针对镁合金板材温热成形数值模拟过程中无法精微观组织结构。确判断材料损伤破裂失稳的技术问题，建立了考虑由于镁合金的密排六方晶体结构，室温下只有温度效应的镁合金板材韧性破裂准则作为判断破裂一个滑移面和三个滑移方向网，这使得镁合金室温的标准。同时，程永奇嘲等研究发现，普通轧制板材状态下塑性变形能力较差。