高性能镁合金的热挤压模具设计模拟制造

发布时间：2017-09-15 19:05

  本文关键词：高性能镁合金的热挤压模具设计模拟制造

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【摘要】：为开发新型高性能镁合金或提高现有镁合金的综合性能,展开高性能镁合金热挤压模具的设计、模拟与制造。为后续探讨镁合金的加工技术和塑性加工理论,便于研究温度、压力和挤压比等与塑性变形的关系,而创制设计的试验研究装备。本研究针对如下问题展开研究：(1)确定模具的整体设计方案,对热挤压模具进行了原理结构设计、刚度结构设计、精度结构设计和控制结构设计：(2)对主要零部件进行了应力应变分析；(3)制造了与YB71-250型液压机配套使用的镁合金热挤压模具,并进行了安装调试。利用计算机辅助设计(Solid works和Auto CAD),进行模具整体的建模,设计了高性能镁合金热挤压模具；采用计算机辅助工程(ANSYS),对主要零部件进行了应力应变分析。本研究主要的创新点有：(1)本模具摒弃了传统上整体凹模的结构设计,采用多层凹模护圈叠加的方式,保证凹模有足够的强度,而且结构紧凑,提高了模具的使用寿命；(2)本模具采用了加热棒多层分布的加热系统,这样的设计方式使得坯料受热更加均匀,且对凹模起到充分的保护作用;(3)在设计中将凹模和中央替换模拆分成两件,通过更换中央替换模,可以挤压出不同型号规格的棒料,中央替换模作为易损件,便于更换。创制的镁合金热挤压模具,对镁合金开发和加工具有一定的研究和应用价值。
【关键词】：镁合金 热挤压 模具设计
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG379;TG375.41
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 1 引言10-15
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国内研究现状11-12
• 1.2.2 国外研究现状12-13
• 1.3 存在问题13-14
• 1.4 研究的主要内容14-15
• 1.5 技术路线15
• 2 镁合金挤压工艺和模具的总体结构设计15-27
• 2.1 镁合金固态成形的理论基础15-16
• 2.1.1 塑性变形的基本方式15-16
• 2.1.2 镁合金固态成形的方法16
• 2.2 镁合金挤压工艺16-25
• 2.2.1 金属挤压工艺的分类16-17
• 2.2.2 镁合金的挤压工艺优点与缺点17
• 2.2.3 镁合金的挤压工艺流程17-18
• 2.2.4 挤压温度18
• 2.2.5 挤压速度18-19
• 2.2.6 挤压润滑19
• 2.2.7 挤压比19-20
• 2.2.8 挤压力20-24
• 2.2.10 挤压设备的选择24-25
• 2.3 热挤压模具的总体设计25-27
• 2.3.1 热挤压对模具的要求25
• 2.3.2 热挤压模具的整体结构布局与工作步骤25-27
• 3 热挤压模具零部件的设计27-41
• 3.1 模架与导向装置27-29
• 3.1.1 模架的分类27-29
• 3.2 凸模的设计29-30
• 3.2.1 凸模的形状尺寸设计29-30
• 3.2.2 凸模的紧固装置30
• 3.2.3 凸模垫块的设计30
• 3.3 凹模的设计30-34
• 3.3.1 凹模的分类31
• 3.3.2 凹模的形状尺寸设计31-32
• 3.3.3 中央替换模的设计32-33
• 3.3.4 凹模护套的设计33-34
• 3.4 锁紧装置与卸料装置34-36
• 3.4.1 锁紧装置34-35
• 3.4.2 卸料装置35-36
• 3.5 加热系统和温控系统36-41
• 3.5.1 加热系统36-39
• 3.5.2 温控系统39-41
• 4 基于热挤压模具的Solidworks建模和ANSYS的分析41-48
• 4.1 基于热挤压模具的Solidworks建模41-43
• 4.1.1 Solidworks软件的介绍41
• 4.1.2 基于Solidworks的建模41-42
• 4.1.3 干涉检查42-43
• 4.2 基于热挤压模具的ANSYS的分析43-48
• 4.2.1 ANSYS软件的介绍43
• 4.2.2 热挤压模具重要零件的有限元分析43-48
• 5 加工和安装调试48-50
• 5.1 模具的加工48
• 5.2 模具安装调试48-50
• 6 结论与展望50-51
• 6.1 结论50
• 6.2 展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-55
• 附表55-57
• 作者简介57

【参考文献】

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本文编号：858330