高強度鎂合金擠壓設備主體部分研究及數(shù)值模擬.pdf

1、鎂合金具有比模量、比強度高和密度低、優(yōu)良的抗電磁輻射和減震等優(yōu)點，其在航天、航空、電子電器和交通運輸方面應用很廣。變形鎂合金主要是通過熱的鎂合金通過一些塑性成形加工方法(如軋制、擠壓和鍛造等)而獲得一種比鑄造鎂合金性能更為優(yōu)越的合金。通過塑性成形方法可以獲得更高的強度和更好的塑性。但是，鎂合金實驗和生產(chǎn)都是在工廠大型鋁合金擠壓機上進行，實驗耗時成本高，并且實驗過程耗費大量人力物力。一般鎂合金擠壓實驗是以單向壓縮實驗來優(yōu)化擠壓工藝，與實際

2、擠壓存在很大的差異，因此，有必要設計開發(fā)一套專用鎂合金擠壓設備，為后續(xù)擠壓參數(shù)變化對鎂合金組織和力學性能研究提供可靠設備，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期。
　　 本文設計制造出一種專用鎂合金擠壓設備。這臺鎂合金擠壓機經(jīng)設計、選材、加工、裝配和調試后，能連續(xù)擠壓出AZ102鎂合金棒材。利用DEFORM-3D軟件對AZ102鎂合金棒材進行模擬，研究分析AZ102鎂合金擠壓溫度場，速度場，應力場分布規(guī)律。從而為模具優(yōu)化和鎂合金擠壓提供可靠參數(shù)值。

3、本論文主要研究內容和成果如下：
　　 (1)設計制造出鎂合金擠壓機典型零件，并對零件進行裝配和調試，成功制造出小型臥式專用鎂合金熱擠壓機，擠壓機性能參數(shù)：擠壓力3.2MN，擠壓內筒直徑50mm，擠壓速度0～10mm/s。并且，成功擠壓出直徑為Φ12mm，Φ14mm的AZ102鎂合金棒材。
　　 (2)AZ102鎂合金經(jīng)擠壓變形后，內部組織得到細化，內部缺陷得到焊合，從而極大的提高了AZ102鎂合金的力學性能，擠壓比為12

4、.8時，抗拉強度從208MPa提高到368MPa，延伸率從2.6％提高到4.4％，硬度從70HBS提高到93HBS；更換模具大小，擠壓比為17.4時，鎂合金內部組織得到更大細化，力學性能也相應提高。與擠壓比為12.8擠出材料性能相比較，抗拉強度從368MPa提高到389MPa，延伸率從4.4％提高到8.6％，硬度從93HBS提高到95HBS；由此可見，擠壓后的AZ102鎂合金力學性能提高很大，通過更換擠壓比，鎂合金力學性能也得到提高。<