镁合金正挤压-弯曲剪切复合连续变形工艺及挤压力计算

结合传统挤压与弯曲剪切变形的特点提出一种棒-板正挤压-弯曲剪切复合连续变形新工艺,该工艺既可显著细化晶粒又可以弱化织构,极大地改善镁合金的综合力学性能。通过分析该复合变形方式的特点,建立了总挤压力数学模型,对正挤压-弯曲剪切复合成形所需的挤压力进行了系统、完整、准确的表征。根据各分区的变形特点,把实际的正挤压模型类比成等效面积的圆棒挤压模型,并引入形状复杂系数,利用上界法得出各分区的挤压力解析表达式,基于有限元数值模拟对形状复杂系数进行分析求解。最后通过与实验结果的比较得出该模型计算的结果与实际值的误差在5%的范围内,满足工程计算要求。

镁合金正挤压-扭转变形的数值模拟与实验研究

结合传统挤压与扭转变形的特点提出正挤压-扭转复合变形方式,采用有限元软件对其变形方式进行数值模拟。研究扭转角度对坯料变形过程中累积应变的影响,并对经过不同扭转角度变形后坯料的等效应变分布的不均匀程度进行定量分析。根据正挤压-扭转复合变形的模拟结果,设计出较优的模具结构并进行实验研究。结果表明:正挤压-扭转复合变形可以显著提高镁合金变形过程的累积应变,随着扭转角度的增大,累积应变增大,但不均匀程度相对增加,最大等效应变高达3.75。当模具扭转角为40°时,试样可获得较大的等效应变和均匀的等效应变分布。在复合变形后,AZ31镁合金的晶粒尺寸由300μm显著细化至约6μm。

双向挤压与螺旋复合变形有限元分析

以AZ31镁合金为研究对象,对双向挤压与螺旋复合变形模型进行工艺参数的数值模拟运算,分析工艺条件对AZ31镁合金在成型过程中等效应变和挤压力的影响。结果表明:双向挤压与螺旋复合变形可显著提高坯料变形过程的等效应变,随着挤压比的增加、挤压温度和挤压速度的升高,坯料所获得的等效应变值显著升高,双向挤压与螺旋复合变形AZ31镁合金的等效应变值可高达3.2。工艺条件的有限元分析为镁合金在双向挤压与螺旋复合变形的实际生产应用提供了重要参考价值。

镁合金的正挤压-扭转变形挤压力分析

计算分析镁合金正挤压-扭转复合变形的挤压力,对正挤压部分与扭转部分分别采用滑移线法和微元法计算变形时所需的挤压分力。并利用有限元模拟仿真获得不同扭转长度条件下的镁合金正挤压-扭转复合变形的挤压力,在此数据的基础上对两个挤压分力与总挤压力进行线性拟合计算,最终得出与实际较为吻合的总挤压力公式。

镁合金双向挤压—螺旋变形的数值模拟与实验研究

利用双向挤压与螺旋变形的特性,本研究提出镁合金双向挤压-螺旋复合变形的新方法。采用DEFORM-3D软件模拟分析螺旋角度和凹槽半径对坯料变形过程中累积应变的影响,得出合适的结构参数并加工制造出模具进行实验研究。研究结果表明:双向挤压-螺旋复合变形可极大地提高镁合金变形过程的等效应变,随着螺旋角度和凹槽半径的增大,等效应变值也相应的增大,但不均匀程度有所变大。模具螺旋角为40°和凹槽半径为0.8 mm时,试样可获得良好的等效应变值和均匀的等效应变分布,晶粒组织显著细化。