36南方论坛ForumofSouthChina2019年11月上AZ31B镁合金端盖液压胀形有限元分析渊1.长安大学工程机械学院道路施工技术与装备教育部重点实验室袁陕西西安710064曰
2.西安航空学院材料工程学院袁陕西西安710077冤
摘要院AZ31B镁合金在室温条件下的塑性及工艺性较差袁在快速应力应变状态下容易发生材料开裂尧起皱及破损的现象遥液压胀形的优点是程序少尧效率高尧成本低袁成形零部件成分均匀尧结构稳定袁为镁合金板材的塑性加工技术提供了一条全新的设计思路遥本文采用DEFORM软件建立AZ31B镁合金壳形件液压胀形的有限元模型袁分别探究了液压胀形过程中零件不同部位的温度及应力变化袁仅供参考遥
李新迪1袁赵勇1袁丁旭2袁金文2
关键词院AZ31B镁合金曰液压胀形曰数值模拟中图分类号院TG306文献标志码院A工业的发展离不开材料的发展袁随着工业发展提出轻量化和环保的需求袁镁合金的在工业上的应用越来越多遥镁合金性能优越尧散热性好袁但是常温下塑性较差袁严重制约了其在工业上的发展遥本文采用数值模拟的方法建立有限元模型袁并对壳形件1的应力应建立变情况有限元进模型
行分析袁验证了所选工艺参数的可行性[1]遥
本文选择分析的零件为管材的椭圆形端盖袁长轴为116mm,短轴为84mm袁凹模倒角为600为R2遥模型坯料尺寸选择为袁124mm拉伸深伊92mm度设定伊10mm为4mm的袁倒AZ31B角半径镁合金板材袁首先在UGNX10.0中建立模具模型如图1所示遥
渊a冤凹模有限元模型渊b冤凸模有限元模型
渊c冤坯料模型
图1模具有限元模型
在UGNX10.0中绘制完有限元模型后袁导出为STL文件并导入DEFORM软件如图2所示袁模具及坯料温度设定为[2]袁进行有限元280分析益袁凸模下行速度为0.2mm/s袁压强设置为18MPa遥
图2液压胀形DEFORM初始模型
作者简介院李新迪渊1994要冤袁女袁河南新乡人袁硕士袁研究方向院镁合金塑
性成形工艺遥
文章编号院1672-3872渊2019冤21-0036-02
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数值模拟结果分析
坯料1和冤对端盖有限元下凹模贴合面表面数值模温拟度结果分布进图行遥分析观察遥可如得图袁零3渊件a冤温所度示分袁为布规律袁最外层温度较低袁在内层椭圆形圈倒角处温度条呈浅红色遥是由于胀形时应力应变集中袁材料延伸明显袁导致温度较高遥图3渊b冤为坯料与凹模贴合表面温度图遥观察可得袁沿零件内部温度逐渐升高袁端盖底部倒角及侧壁处温度最高袁呈红色袁主要原因为拉伸遥
部分受载荷最大袁应力应变明显袁材料延伸率最高袁温度最高[3]渊a冤坯料和凹模贴合面表面温度图渊b冤坯料和凸模贴合面表面温度图液压胀形2冤对端盖胀形图3过程中袁零过件应力分程模中具与应力分坯料布较布贴为图合均匀进表面行温度图
袁分析零件遥边如缘图处4局所部示出遥在现淡蓝色区域袁该区域受力小于零件其他区域袁可能是成型时零件变形导致坯料未能均匀贴合模具袁造成局部受力不均遥零件倒角处呈淡青色袁局部受力最大袁形变也最剧烈遥
渊a冤坯料和凹模贴合面表面应力分布图渊b冤坯料和凸模贴合面表面应力分布图图4模具与坯料贴合表面应力分布图
渊a冤坯料和凹模贴合面表面应变图渊b冤坯料和凸模贴合面表面应变图图5模具与坯料贴合表面应变图渊下转第38页冤
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