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内环筋直筒件旋转挤压成形损伤开裂机制研究

发布时间:2020-12-17 09:31
  镁合金内环筋直筒件作为典型轻质轻体结构件,广泛用于航天、航空领域,该类构件通常采用传统焊接、铸造、切削加工等方法,但这些制造方法存在力学性能低、筋部承载能力差、废品率高等缺点。因此,针对该类构件提出了旋转挤压技术以实现其整体塑性成形。然而旋转挤压成形中,损伤开裂直接决定工艺成败和构件成形质量,是该工艺重要的研究方向之一,所以将准确描述旋转挤压成形中损伤开裂情况作为本课题研究目标。本文以AZ31镁合金为实验材料,研究该材料在旋转挤压成形中的损伤演变规律,研究内容主要有以下四个方面:采用热扭转Gleeble3500试验机和Deform-3D模拟软件,进行相应的物理试验和数值分析,确定Normalized C&L韧性断裂准则适用AZ31镁合金旋转挤压成形中损伤情况,经过有效试验和预测结果对比,在变形温度320℃400℃、应变速率0.011s-1条件下,材料的临界损伤值在1.6592.289范围内变化。利用Deform-3D有限元分析软件,构建数值分析模型,选定摩擦系数、轴向挤压速度、径向挤压速度、... 

【文章来源】:中北大学山西省

【文章页数】:77 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

内环筋直筒件旋转挤压成形损伤开裂机制研究


Gleeble-3500热扭转模拟实验机Fig.2.1Theschematicofrotaryextrusionprocedures

示意图,模拟试验,示意图,坯料


图 2.2 模拟试验示意图 图 2.3 凸模尺寸Fig.2.2 The schematic of simulation experiment Fig.2.3 The size of Punch拟参数设置如表 2.2 所示,凸模向下加载行程为 18mm,坯料与最终成形件尺.4 所示。根据有限元模拟相对应进行热扭转模拟试验,试验准备时将凸模、凹入 Gleeble3500 热模拟试验机内相应位置,坯料放入凹模并焊接电偶丝,手动,使其与坯料接触,并在凸模与坯料之间放石墨片起润滑作用。热模拟试验机温时间及保温时间,轴向挤压速度与转速不能直接设置,需要在同样时间内设应变量[64]。表 2.3 热模拟实验参数Tab.2.2 The parameters of simulation验号 挤压温度 T(℃)轴向速度 V(mm/s)转速 ω(rad/s)升温时间(min)保温时间(min)1 360 0.1 0 8 42 360 0.1 0.04 8 43 360 0.1 0.08 8 44 360 0.1 0.12 8 4

示意图,凸模,尺寸,坯料


图 2.2 模拟试验示意图 图 2.3 凸模尺寸Fig.2.2 The schematic of simulation experiment Fig.2.3 The size of Punch拟参数设置如表 2.2 所示,凸模向下加载行程为 18mm,坯料与最终成形件尺.4 所示。根据有限元模拟相对应进行热扭转模拟试验,试验准备时将凸模、凹入 Gleeble3500 热模拟试验机内相应位置,坯料放入凹模并焊接电偶丝,手动,使其与坯料接触,并在凸模与坯料之间放石墨片起润滑作用。热模拟试验机温时间及保温时间,轴向挤压速度与转速不能直接设置,需要在同样时间内设应变量[64]。表 2.3 热模拟实验参数Tab.2.2 The parameters of simulation验号 挤压温度 T(℃)轴向速度 V(mm/s)转速 ω(rad/s)升温时间(min)保温时间(min)1 360 0.1 0 8 42 360 0.1 0.04 8 43 360 0.1 0.08 8 44 360 0.1 0.12 8 4

【参考文献】:
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[6]挤压变形对AZ31B镁合金组织及力学性能的影响[D]. 王向东.中北大学 2007
[7]AZ31镁合金筒形件旋压技术研究[D]. 滕焕波.中北大学 2007
[8]数值模拟在板材成形极限分析中的应用[D]. 翟妮芝.西北工业大学 2007
[9]Ti40阻燃合金高温变形机理及开裂准则研究[D]. 张学敏.西北工业大学 2007
[10]AZ31镁合金变形细晶再变形强化研究[D]. 王智文.中北大学 2005



本文编号:2921810

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