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AZ80+RE镁合金轮毂挤压成形缺陷分析及模拟优化研究
| 论文题名： | AZ80+RE镁合金轮毂挤压成形缺陷分析及模拟优化研究 |
| 关键词： | 镁合金;挤压成形;数值模拟;工艺优化 |
| 摘要： | 随着科技的进步和人们生活的需求，全球汽车工业飞速发展，由此引起的能源问题和环境问题日益严峻，提高燃料的效率和保护环境迫在眉睫。作为装备轻量化的最佳用材，镁合金在汽车上应用不仅能提高舒适性和安全性，又能实现节能减排。经过挤压变形的镁合金铸坯可消除铸造缺陷，提高力学性能。所以，本文以AZ80+RE镁合金铸锭为原始坯料，通过挤压变形来试制汽车轮毂。 本文首先根据轮毂的三维造型图分析了其成形工艺，根据零件图制定了挤压件图，初步拟定了工艺方案，并对毛坯的质量和体积、主要工序的许用变形程度进行了计算，从理论上确定了试验的挤压温度、挤压速度的范围及合适的挤压比、润滑条件。 其次，根据拟定工序利用DEFORM软件进行了有限元数值模拟，分析了轮毂主要成形工序的金属流动规律、应力应变分布规律、载荷曲线，验证了轮毂挤压成形过程的可行性，并根据载荷曲线初步选择了反挤压、底部成形和扩口翻边过程的压力机。 而后，根据课题组在轮毂成形方面的经验确定了挤压参数及试验条件，对轮毂进行了初步试制，并对原始坯料及挤压件的显微组织进行了分析，试验结果表明：轮毂成形过程出现了各种缺陷及问题；原始坯料中内部组织和表层组织不同，稀土元素Ce细化了坯料的晶粒；挤压成形后的轮毂晶粒细小均匀，有流线分布。 最后，在初步试验的基础上，基于数值模拟进行了工艺缺陷分析和参数优化，分析了挤压成形缺陷产生的原因，讨论了挤压温度、挤压速度、模具温度、摩擦条件、芯轴直径、底孔直径、底部厚度对成形过程的影响，并提出了优化方案。这为进一步的试验奠定了基础，并为轮毂成形缺陷问题及解决提供了理论上的指导。 |
| 作者： | 李伟刚 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 方敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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