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试谈镁合金镁合金管材温静液挤压装置设计工作

收藏本文 2024-03-20 点赞:7284 浏览:23350 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:在全球传统有色金属资源被不断消耗的前提下,镁的资源优势、优势和产品优势使得镁及镁合金成为了当前世界进展和运用最迅速的轻合金,镁及镁合金产品的不断开发和运用对于21世纪人类的社会建设和可持续进展具有十分重大的作用。目前铸造是镁合金的主要加工方式,但是事实证明经过变形的镁合金材料具有更高的强度、更好的延展性以及更多样的力学性能,可以适用于更多的场合对于零部件的性能要求,由此新型变形镁合金的工艺和设备开发受到了国内外镁合金探讨者的普遍重视。本论文以AZ80镁合金管材的加工为探讨对象,将静液挤压技术运用于镁合金加工,设计了镁合金管材静液挤压模具,利用有限元浅析软件DEFORM-3D模拟了静液挤压历程,浅析了挤压历程中的金属流动规律,运用挤压速度、挤压温度、挤压力、等效应力和等效应变等模拟结果指导静液挤压设备的设计。为了试制镁合金静液挤压管材,本论文设计并制造了静液挤压装置,讨论了主要零部件的设计策略,针对三梁四柱机架刚度不足和挤压筒的强度不足给出了不同设计案例。将预应力结构运用到螺纹张力柱上,缩短了机架前梁58%的工作位移。比较了自紧挤压筒、组合挤压筒和层间充压挤压筒三种挤压筒强化设计策略,在给定内外径的情况下,组合挤压筒的强化效果随挤压筒层数的增加而增加,装配和制造难度也随之增加。自紧挤压筒和层间充压挤压筒强化效果显著,本论文选用层间挤压筒结构将挤压筒的弹性极限内压由普通挤压筒的510MPa提升到1004MPa。关键词:镁合金论文温静液挤压论文有限元浅析论文结构设计论文

    摘要3-4

    Abstract4-7

    1. 绪论7-14

    1.1 选题的背景和作用7-9

    1.1.1 镁和镁合金的特点7

    1.1.2 镁合金的运用7-9

    1.2 静液挤压技术及其探讨近况9-12

    1.2.1 镁合金静液挤压技术9-11

    1.2.2 静液挤压技术国内外探讨近况11-12

    1.3 本课题的主要探讨内容12-14

    2 镁合金管材温静液挤压模具设计和历程仿真14-30

    2.1 模具设计要求14

    2.2 模具设计案例14-16

    2.3 模具设计16-18

    2.3.1 模具结构尺寸16

    2.3.2 模具材料16-18

    2.4 镁合金管材静液挤压仿真18-29

    2.4.1 软件介绍18

    2.4.2 数值模拟18-24

    2.4.3 浅析求解24

    2.4.4 结果浅析24-29

    2.5 本章小结29-30

    3 镁合金管材温静液挤压设备设计30-51

    3.1 主要技术参数确定30-33

    3.1.1 静液压力30-31

    3.1.2 坯料尺寸和变形程度31

    3.1.3 挤压速度31-33

    3.2 镁管静液挤压装置主要零部件设计33-45

    3.2.1 机架33-38

    3.2.2 挤压筒38-41

    3.2.3 高压密封41-43

    3.2.4 挤压轴43-44

    3.2.5 机械化辅助装置44-45

    3.3 实验试制镁合金管材45-50

    3.3.1 实验设备和坯料45-49

    3.3.2 实验流程和挤压试件49-50

    3.4 本章小结50-51

    4 挤压筒强化设计51-68

    4.1 挤压筒自紧技术51-58

    4.1.1 自紧压力作用下挤压筒应力的弹塑性解51-54

    4.1.2 挤压筒自紧后的残余应力54-56

    4.1.3 挤压筒自紧后的反向屈服条件56-57

    4.1.4 挤压筒自紧后的弹性极限压力57-58

    4.2 组合挤压筒设计58-61

    4.3 层间充压挤压筒设计61-67

    4.3.1 层间充压挤压筒受力浅析61-62

    4.3.2 允许层间充压挤压筒外筒少量永久变形的设计策略62-64

    4.3.3 层间充压挤压筒的层间压力与外筒永久应变的对应联系64-67

    4.4 本章小结67-68

    5 结论和展望68-70

    致谢70-71

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