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AZ31镁合金笔记本电脑外壳件温成形的有限元分析

浏览:126 发表时间:2020-06-13 10:56:54

  镁合金在低于200℃以下的温度范围内塑性较差,在高于400℃时,由于镁合金极易氧化,不适合塑性加工.本文在温度为200~350℃和应变速率为0.001~0.1s-1的条件下,对AZ31镁合金板进行拉伸实验,得到了AZ31变形镁合金板在温拉伸成形的应力应变曲线.通过对Fields-Backofen方程修正分析,建立了AZ31镁合金板温拉伸流变应力数学模型,在峰值应力之前,模型预测值与实测结果相比十分接近.针对镁合金的软化特性,对加入软化因子s的模型进行了计算,与修正的Fields-Backofen相比,更好的模拟了软化阶段的流变应力变化. 在材料模型的基础上,利用DEFORM有限元软件对AZ31变形镁合金板温拉深笔记本外壳实验做了模拟.得到了镁合金笔记本外壳温拉伸成型的最佳工艺,并对一些实验中较难进行的工艺条件做了优化的预测.针对拉深实验的温度,拉深速度,润滑等工艺条件的研究表明,模拟得到的结果与实验结果较为接近,证明DEFORM软件能够准确模拟金属成形加工时应力应变和温度场的分布和变化.实验和模拟得到的最佳冲压温度为250℃,最佳拉深速率为0.1mm/s,最佳压边力为1吨,最佳模具间隙为0.1mm.对工模具参数的模拟表明,大的凸模圆角有利于板料的拉深.对于方形壳件的拉深,存在一个最佳的凹模直壁圆角.另外,拉深温度的降低,冲压速度的增加,摩擦系数的增大都会使拉深时的最大冲程力增大. 应用有限元软件分析镁合金的拉深过程,不仅可以节省大量的人力和物力,而且还可以通过数值模拟来解决一些目前无法在实验室进行直接研究的复杂问题,对研究镁合金的拉深成形具有重大意义.

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