AZ80+RE鎂合金輪轂擠壓成形缺陷分析及模擬優(yōu)化研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步和人們生活的需求，全球汽車(chē)工業(yè)飛速發(fā)展，由此引起的能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，提高燃料的效率和保護(hù)環(huán)境迫在眉睫。作為裝備輕量化的最佳用材，鎂合金在汽車(chē)上應(yīng)用不僅能提高舒適性和安全性，又能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。經(jīng)過(guò)擠壓變形的鎂合金鑄坯可消除鑄造缺陷，提高力學(xué)性能。所以，本文以AZ80+RE鎂合金鑄錠為原始坯料，通過(guò)擠壓變形來(lái)試制汽車(chē)輪轂。
　　本文首先根據(jù)輪轂的三維造型圖分析了其成形工藝，根據(jù)零件圖制定了擠壓件圖，初步擬定了工

2、藝方案，并對(duì)毛坯的質(zhì)量和體積、主要工序的許用變形程度進(jìn)行了計(jì)算，從理論上確定了試驗(yàn)的擠壓溫度、擠壓速度的范圍及合適的擠壓比、潤(rùn)滑條件。
　　其次，根據(jù)擬定工序利用DEFORM軟件進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬，分析了輪轂主要成形工序的金屬流動(dòng)規(guī)律、應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律、載荷曲線，驗(yàn)證了輪轂擠壓成形過(guò)程的可行性，并根據(jù)載荷曲線初步選擇了反擠壓、底部成形和擴(kuò)口翻邊過(guò)程的壓力機(jī)。
　　而后，根據(jù)課題組在輪轂成形方面的經(jīng)驗(yàn)確定了擠壓參數(shù)及試驗(yàn)條件

3、，對(duì)輪轂進(jìn)行了初步試制，并對(duì)原始坯料及擠壓件的顯微組織進(jìn)行了分析，試驗(yàn)結(jié)果表明：輪轂成形過(guò)程出現(xiàn)了各種缺陷及問(wèn)題；原始坯料中內(nèi)部組織和表層組織不同，稀土元素Ce細(xì)化了坯料的晶粒；擠壓成形后的輪轂晶粒細(xì)小均勻，有流線分布。
　　最后，在初步試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，基于數(shù)值模擬進(jìn)行了工藝缺陷分析和參數(shù)優(yōu)化，分析了擠壓成形缺陷產(chǎn)生的原因，討論了擠壓溫度、擠壓速度、模具溫度、摩擦條件、芯軸直徑、底孔直徑、底部厚度對(duì)成形過(guò)程的影響，并提出了優(yōu)化方案。