《锻压本科生毕业设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锻压本科生毕业设计论文（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学校代码:10128学 号:本科毕业设计论文题目:AZ31稀土镁合金板材热轧模拟研究学生姓名：学院:材料科学与工程学院系别:材料成型系专业:材料成型及控制工程班级:指导教师：二O 二年六月镁合金是实际工程应用中最轻的金属结构材料，具有一系列优异的理化性能， 广泛应用于电子、电器、汽车、航空、航天等行业。冃前镁合金塑性成形技术仍处于 开发阶段中，而镁合金轧制成形是变形镁合金研究的一个重耍方向。镁合金是以镁 为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小，比强度高，弹性模量大， 消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐腐蚀性能好。本文基于AZ31镁合金的流变应力曲线，通过建立AZ31镁合金厚板三维
2、轧制模 型，揭示了轧制过程中等效应力场、等效应变场及轧制力的变化规律。研究时用Pro/E 软件建立模型图，并将STL文件导入Deform-3D模拟软件进行数值模拟，通过改变单 一变量的方法，做出了对照模拟结果，来探究不同丁艺参数对板料的影响。改变的变 量如下：压下量分别为4mm、6mm. 12mm,摩擦系数分别为0.7、0.4、0.3,初始温度 分别为300、350、380,轧辘速度分别为0.04、0.02、0.06。通过分析变形过程中各参 数的变化，确定了一组最住变形参数，方便以后的研究，从得出的模拟结果分析来对 镁合金板料热轧工艺提供理论支持。经最后的模拟结果可以得岀以下结论，轧馄转速0.
3、04rad/s,应变速率为().1,应 变为0.01到0.8,摩擦系数卩为0.7,初始温度为35()C,时轧制压力较均匀，适合轧制; 大压下量可使板材更容易成形；AZ31镁合金板材初始温度为350C左右具有最佳的 热轧变形能力；等压下量单道次轧制的塑性应变差值比两道次轧制的要大，这表明单 道次轧制板材晶粒畸变大应变变化大。关键词：AZ31镁合金；数值模拟；热轧AbstractThe magnesium alloy is the lightest metal structural materials in practical engineering applications, with a ra
4、nge of excellent physical and chemical properties, widely used in electronics, electrical, automotive, aviation, aerospace and other industries. Plastic forming technology of magnesium alloys is still under development, while the magnesium alloy roll forming is an important direction for wrought mag
5、nesium alloys. The magnesium alloy is a magnesium-based join other elements of the alloy. Its characteristics are: low density, high specific strength, modulus of elasticity, consumer shock resistance to withstand impact load capacity than aluminum, corrosion resistance.Based on the flow stress curv
6、es for AZ31 magnesium alloy, AZ31 magnesium alloy thick plate of three-dimensional rolling model reveals the secondary stress field of the rolling process, the equivalent of the strain field and the rolling force variation. Study using the Pro / E software model diagram, and the STL file to import t
7、he Deform-3D simulation software for numerical simulation. Change variables as follows: reduction amount for 4mm, 6mm, 12mm, friction coefficient were 0.7,0.4,03, initial temperature, respectively 300,350,380, the roll speed were 0.04,0.02,0.06. Through the change of each parameter in the analysis o
8、f deformation process to determine an optimal deformation parameters, to facilitate future research, derived from simulation results provide theoretical support to the magnesium alloy sheet hot rolling process.The following conclusions can be drawn by the final simulation results, and roller speed 0
9、.04rad / s, the strain rate of 0，a strain of 0.01 to 0.8, the friction coefficient 卩 of 0.7, the initial temperature of 350 C, when the rolling pressure is more uniform, suitable for rolling; sheet of heavy reduction can more easily forming; AZ31 magnesium alloy sheet initial temperature of about 35
10、0 C has the best ability to hot rolling deformed; Depressed the amount of single-pass rolling the plastic strain difference than two pass rolling to a large, suggesting that strain variation of single-pass rolled sheet grain distortion.Key words: AZ31 Mg alloy; simulation; hot-rolling目录第一章绪论1引言错误！未定
11、义书签。1.2变形镁合金的应用及发展前景3121镁及镁合金的基本特性31.2.2变形镁合金的分类41.2.3变形镁合金的发展现状及应用前景51.3镁合金板材轧制工艺及进展错误！未定义书签。1.4镁及镁合金的室温塑性变形机制141滑移第二章AZ31镁合金交叉轧制有限元模拟82.1引言92.2 DEFORM-3D模拟软件在材料成型中的应用9221 Deform软件的简介92.2.2应用Deform软件注意事项（放到后而适合的位置）102.2.3有限元法在塑性加工领域的应用112.3模拟初始条件设定11第三章 热轧丁艺参数对轧制的影响分析133.1引言143.2板带热轧效果的主耍影响因素153.2.
12、1 不同压下量的影响153.2.2不同摩擦系数对轧制等效应变场的影响183.2.3 板料初始温度的影响213.2.4不同轧轮转速对板料应变应力的影响233.2.5各道次圧下量相同时的模拟研究243.3本章小结27结论28参考文献29谢辞3()第一章绪论1.1引言镁及其合金是21世纪最有前途的轻量化材料，而镁元素是地売中含量最丰富 元素Z-o由于镁及其合金的独特性能，其开发和应用受到越来越多的关注，成“最 年轻”的金属结构材料Z-O近年来镁合金产量在全球的年增长率高达25%,显示 岀了极大的应用前景。常见变形镁制品，如轧制薄板或厚板，挤压件和锻件等，与 铸造产品比较，这些变形产品具有更高的强度和
13、延展性以及更多样化的力学性能等 优点。轧制是镁合金塑性成形的重要手段各类型镁合金板材的生产主要就是 通过轧制工艺来完成的。镁合金板材分为厚板、中板、薄板三类，一般厚度20-SOmm 的板材为厚板，厚度6-20mm为中板，薄板厚度在0.5-6mm范閑。由于镁合金的 塑性不佳，因此板材的生产大多采用热轧的方式进行加工，薄板的生产有时采用冷 轧和温轧两种方式镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小 （1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击 载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主耍合金元素有铝、锌、镭、 饰、饪以及少量诰或镉等。冃前使用
14、最广的是镁铝合金，其次是镁猛合金和镁锌铅 合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻 的金属，镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。它是实用金属中的最轻的金属，高 强度、高刚性。其加丁过程及腐蚀和力学性能有许多特点：散热快、质量轻、刚性好具有 一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还 有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。应用范囤：镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的冃 的。但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的 情况-卜，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外，由于镁合金的
15、比强 度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部 件的重量。镁合金相对比强度（强度与质量Z比）最高。比刚度（刚度与质量Z比） 接近铝合金和钢，远高丁工程塑料。在弹性范閑内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。镁合 金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好山。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸 件相当，一般可达250MPa,最高可达600Mpao屈服强度，延伸率与铝合金也 相差不大。镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能， 可做到100%冋收再利用。镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度 高，可进行高精度机械加工。镁合金具有良好的压铸成型性能，压铸件壁厚 最小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。镁合金是以镁为基础加入其他元 素组成的合金。其特点是：密度小，比强度高，弹性模量大，消震性好，承受 冲击载荷能力比铝合金大，耐腐蚀性能好。主耍合金元素有铝、锌、镭、鋪、 饪以及少量诰或镉等。冃前使用最广的是镁铝合金，其次是镁猛合金和镁锌铅 合金。镁合金比重在所有结构用合金中属丁最轻者，因此，在不减少零部件的强 度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。镁合金的比强度明显高于铝合金和钢， 比刚度与铝合金和钢相当。在弹性范閑内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能 量比铝合金件大，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。在
