板料冲压成形性能.pptVIP

铜镁钛及其合金的板料冲压成形性能;1° 引言;2° 铜及铜合金板料成形研究前沿;2.1 铜及铜合金板料成形研究趋势;2.2 铜及铜合金板料成形研究成果;4次ECAC挤压后材料的杯状实物(右上)。 ECAC挤压模具的FE模型（左下）。;不同次挤压后材料的真应力-应变曲线(右上)。 抗拉强度(实线)和拉伸延性(虚线)是挤压数量的函数（右下）。 ECAC次数与极限拉深比的关系（左下）。;8次挤压后不同极限拉深比（LDR）的铜杯(LDR为：a Db/Dp = 2.4; b Db/Dp = 2.2; c Db/Dp = 1.9; d Db/Dp = 1.6)，主要是由摩擦引起的破裂。左边为实物图，右边为FE模拟(ABAQUS/Explicit）图。 LDR为最大拉深半径与凸模半径的比。;研究表明，随着挤压次数增加，延伸率的降低有原来的50%减少到10%，而LDR几乎不变。这使得ECAC在超细晶铜板料成形中那个充分挖掘材料的潜力。 LDR值越大越有利于变形。 实验和模拟LDR值如右图。;2° 镁及镁合金板料成形前沿;4)导热性好，膨胀系数较大，弹性模量低，稍逊于一般的铝合金，是一般工程材料的300倍，且温度依赖性低，可用于制造要求散热性能好的电子产品； 5)镁合金是非磁性屏蔽材料，电磁屏蔽性能好，抗电磁波干扰能力强，可用于手机等通讯产品； 6)镁合金加工成形性好，外观质感好，可制作笔记本电脑、照相机外壳； 7)镁合金线收缩率小，尺寸稳定，不易因环境而改变(相对于工程塑料)； 8)材料可100％回收，符合环保要求。 正是基于上述的优点．镁合金已经部分取代锌、铝、铸铁和钢等材料，在3C行业、汽车行业、国防、航空航天以及日常生活用品等方面有着广泛的应用。;目前世界上的镁合金件，以铸造工艺（包括传统的铸造、压铸工艺和新型的半固态铸造等工艺）生产的占80％以上如我国台湾省每年所生产的铸造镁合金笔记本电脑壳体占世界产量的60％，而日本则占30％ ；镁合金在汽车上的应用也逐渐发展：铸造法生产的发动机壳体、仪表盘、车轮等正成为各大知名厂家的首选 。 压力加工方式生产的镁合金零件也开始进入人们的视野，因为这种工艺生产的零件机械性能较好，并且在薄壁件的生产上占有一定的优势。 国际镁业协会(IMA)将开发变形镁合金的新合金、新工艺列为长期目标，认为发展变形镁合金是最富有挑战性的工作，对未来镁合金的应用有重大的意义。;3.1 镁合金板材的加工方法;3.2 国内外镁合金板料生产状况;近几年，各国都根据需要，开发出多种新型变形镁合金板材，但在室温下塑性成形能力依旧较差，还需借助优化热加工工艺来成形所需的制品。但有一个例外，就是Mg—Li金板，它在常温下的成形能力比不锈钢还好，腐蚀的问题也得到了解决。其唯一的缺点，就是所需添加的稀土元素使这类合金的成本较高，增加了推广使用的难度。;3.3 合金板材的冲压成形研究;爱尔兰都柏林城市大学S．Yoshihara等人进行了AZ31镁合金筒形拉深实验，在这个实验当中所采用的是凹模和压边圈与材料变形区接触的部分加热，而凸模通冷却水冷却，即局部加热冷却的方法进行热拉深试验，并且对相关的工艺参数进行了优化，得到了较好的拉延极限系数。 结果表明，采用合理的局部加热和凸模冷却技术在坯料上建立合适的温度分布可有效提高镁合金AZ31的极限拉深比，并降低成形件厚度分布的不均匀性。在成形温度为180℃和230℃，凸模速度为6mm/min，极限拉深比分别达到3.25和3.375；此外，镁合金AZ31在温热条件下显示出明显的成形速度敏感性，随着凸模速度的增加，极限拉深比显著下降，在成形温度为230℃时，增加成形速度从6mm/min到60mm/min，极限拉深比从3.375减少到2.8。 ;中国科学院金属研究所的张士宏与上海交通大学合作，利用塑性较好的板材在低于200℃的条件下研究了Az31镁合金板的拉延性能，结果发现，AZ31镁合金板在170℃左右的拉延比可达到2.0。 近几年，各国都根据需要，开发出多种新型变形镁合金板材，但在室温下塑性成形能力依旧较差，还需借助优化热加工工艺来成形所需的制品。但有一个例外，就是Mg—Li金板，它在常温下的成形能力比不锈钢还好，腐蚀的问题也得到了解决。其唯一的缺点，就是所需添加的稀土元素使这类合金的成本较高，增加了推广使用的难度。; 哈尔滨工业大学的张凯峰等对AZ31镁合金板材的热拉深性能进行了研究，同样认为AZ31最佳的成形温度为200℃，在这个温度下，AZ31板的最大拉延比可达2.65；并提出，由于AZ31板的缺口敏感性较大，在成形中易出现拉裂的现象，因此成形过程宜使用较低速度的液压机。如下图所示：;小结：镁合金板料拉深成形的极限高度值随温度成凸曲线变化；在相对较底温度范围内镁合金板料拉深成形的极限