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剪切旋压是生产锥形、半球形等回转体零件的精密成形工艺,其模具工装简单、成形精度高、成形工件性能优异,因此被广泛应用于航空航天、电气装备等领域。本文以AZ31B镁合金轧板为研究对象,利用ABAQUS软件构建了剪切旋压模型,分析了工艺参数对镁合金旋压可成形性的影响规律,并获得了旋压变形区应力应变分布规律。开展等温和差温剪切旋压实验,研究了温度、主轴转速等旋压参数对旋压镁合金微观组织、织构与力学性能的影响规律,并获得了镁合金剪切旋压织构形成机理。有限元模拟表明:在主轴转速为300~600rev/min,进给率为0.1~0.5mm/rev的工艺条件下,AZ31B镁合金具备良好的旋压可成形性;旋压变形区主应力均为压应力,其中最大压应力垂直于工件表面,使材料沿壁厚方向流动而减薄;剪切旋压时材料沿工件母线方向产生拉伸应变,沿壁厚方向产生压缩应变,周向应变几乎为零。等温旋压实验表明:在200~400℃旋压成形时材料发生了动态再结晶,随着温度和进给率增加,再结晶晶粒尺寸增加,但随着主轴转速增加,晶粒尺寸减小;与初始轧板相比,变形区最大压应力导致旋压后工件基面织构强度增加;在300℃、300rev/min、0.1mm/rev的工艺条件下,旋压镁合金获得较小的晶粒尺寸和较强的基面织构,力学性能最佳,沿原板材轧向(RD)与横向(TD)的屈服强度分别为193MPa和189MPa,抗拉强度分别为275MPa和265MPa,延伸率分别为19.5%和17.3%。差温旋压实验表明:150℃变形时,工件微观组织中出现了大量的孪晶,晶界处分布着细小的再结晶晶粒;随着温度上升,孪晶数量减少,再结晶晶粒增多,晶粒尺寸增大;在250℃和300℃变形时,获得完全动态再结晶组织;差温旋压工件周向组织较为均匀,但受变形程度差异和温度差异影响,工件组织沿壁厚方向和轴向存在较小差异;差温旋压镁合金仍呈基面织构,相对于初始轧板,工件织构强度变化较小;工件在200℃、600rev/min、0.1mm/rev的工艺条件下获得最佳力学性能,RD与TD方向的屈服强度分别为251MPa和239MPa,抗拉强度分别达到304MPa和299MPa,延伸率分别为21.1%和21.8%;并且150℃旋压后工件获得了更高强度,其RD与TD方向屈服强度达到309MPa和293MPa,抗拉强度达到351MPa和333MPa。