AZ31鎂合金轉模擠壓成形中扭轉變形及再結晶行為研究.pdf

1、隨著科技發(fā)展及生產需求的日益漸增，擠壓材朝著大型整體化、尺寸高精度化、復雜多樣化等方向發(fā)展，生產加工和應用的范圍也逐漸擴大，已延伸到了航空航天、裝備制造及軍事等多個領域。但擠壓能耗過大、材料利用率及生產效率都相對較低等成為了目前制約擠壓技術發(fā)展及應用的內因所在。
　　針對上述問題，本文所提出的凹模旋轉的擠壓成形方法——轉模擠壓法，不僅可避免沖頭轉擠壓時對沖頭結構及性能要求較高等難題，并能解決芯模轉擠壓無法適用于異型截面材生產等技術

2、瓶頸。本文重點研究了轉模擠壓成形中坯料的扭轉變形行為(包括扭轉長度和扭轉角度)和關鍵工藝條件的交互影響。并以AZ31鎂合金為例，分析了轉模擠壓成形中微觀組織的演變規(guī)律。
　　首先，將轉模擠壓成形中模腔內坯料產生變形的特征部位定量劃分成三個區(qū)域，采用上限法和主應力法分別對各特征區(qū)內坯料的變形行為進行理論分析，推證出了轉模擠壓成形中相對擠壓力和扭轉變形長度的計算模型。研究結果表明，當凹模轉速在一定范圍內(0~1 rad/s)，隨著摩擦

3、因子的增加，單位擠壓力的降幅隨之加大，這與常規(guī)擠壓成形中采用潤滑劑降低摩擦因子從而提高擠出成形性能的思路正相反。凹模旋轉使模具與坯料之間不可避免地發(fā)生打滑，研究過程中也考慮到此因素的影響。
　　通過推導獲得了坯料外表面周向扭轉角的理論模型。經分析可知，在等轉速條件下，隨著摩擦因子值的增加，周向扭轉角呈增大趨勢變化。在摩擦因子不變情況下，隨著凹模轉速的增加，凹模內坯料外表面的周向扭轉角均呈增大趨勢變化，但增幅則明顯減小。采用數值模擬

4、對徑向扭轉角變化規(guī)律進行了分析，結果表明，當其它不變條件下，隨著凹模轉速的增加而隨之變化，但增幅隨著轉速的增大而減小。而工藝參數對坯料扭轉變形行為的影響則利用徑向截面線進行分析。
　　隨后，基于AZ31鎂合金熱壓縮性能的測試數據建立了再結晶經驗模型，用于對AZ31鎂合金轉模擠壓成形中微觀組織的預測及評價，研究結果表明：與同等條件下的常規(guī)擠壓相比，對凹模施加旋轉促進了擠壓過程中動態(tài)再結晶行為的產生及再結晶體積分數的增大，平均晶粒尺寸