AZ91D鎂合金半固態(tài)觸變成型的數(shù)值模擬研究.pdf

1、半固態(tài)成型技術(shù)具有生產(chǎn)效率高、鑄件致密度高、組織偏析少、機加工量少、模具壽命長等優(yōu)點，因而獲得了一定規(guī)模的實際應(yīng)用。半固態(tài)金屬觸變成型由于半固態(tài)坯料的加熱、輸送很方便，并易于實現(xiàn)自動化操作，已成為當今半固態(tài)成型技術(shù)中的主要工藝方法之一。 采用數(shù)值模擬技術(shù)不僅可以模擬半固態(tài)鑄造過程的流場、溫度場、應(yīng)力場及顯微組織的變化，還可預(yù)測縮孔、縮松、裂紋、變形等缺陷的產(chǎn)生位置、形態(tài)和大小。采用模擬技術(shù)對半固態(tài)觸變成型過程進行研究，對于掌握半

2、固態(tài)合金在填充型腔時的流動行為，指導(dǎo)半固態(tài)合金成型生產(chǎn)及金屬半固態(tài)成型的模具設(shè)計提供了有效依據(jù)。 本文闡述了課題涉及到的幾個主要基礎(chǔ)理論知識點，即半固態(tài)金屬的成型及其流動性、塑性成型理論、鑄件凝固理論、鑄造流變學理論，這些理論知識為半固態(tài)成型過程中的流動、凝固、最終成型提供了必要的理論支持。 利用有限元法對AZ91D鎂合金半固態(tài)的觸變成型進行了數(shù)值模擬，采用剛粘塑性理論對該材料所符合的材料性質(zhì)進行了理論解釋；對有限元模擬

3、作了基本理論假設(shè)；利用UG軟件建立了有限元的幾何模型；在商業(yè)有限元軟件DEFORM-3D<‘TM>工作平臺上建立了AZ91D半固態(tài)材料的材料模型和摩擦模型等物理模型。 采用DEFORM-3D<‘TM>模擬了AZ91D鎂合金半固態(tài)觸變成型過程中的應(yīng)力場、流場及模具變形情況。通過對模擬結(jié)果分析可以預(yù)測出缺陷的產(chǎn)生位置與大小形態(tài)，并對產(chǎn)生這種結(jié)果的原因進行了理論解釋。最終達到了根據(jù)模擬結(jié)果確定沖頭速度、壓力、溫度等最佳工藝參數(shù)，合