镁合金板材电磁成形实验研究

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1、武汉理．【=大学硕士学位论文摘要镁合金具有密度低、比强度高、电磁屏蔽能力强等优点，已经作为新型的结构材料，广泛地应用在航天航空、交通工具、电子通讯等领域。虽然目前镁合金的主要加工方式为铸造，但是经过塑性加工的变形镁合金产品具有更加广阔的应用前景，因为通过塑性加工不仅能提高产量，而且能赋予产品更加优良的机械性能。但是，镁合金大多具有密排六方结构，传统上一直被认为是一种难以塑性变形、压力加工成形性能差的金属材料。镁合金采用传统的加工工艺进行加工效果并不理想，电磁成形属于高能率成形，在高速成形时，材料的力学性能可以得到很大程度的提高，采用电磁成形

2、工艺进行镁合金板件的成形是提高其塑性的一个方向。因此，开展镁合金电磁成形加工技术的研究具有重要的意义。‘电磁成形是金属在强脉冲磁场中受力而发生塑性变形的一种高能高速的成形方法。电磁成形具有模具简单、成形精度高、精确可控的特点，并且可提高某些材料的塑性。对环境的污染小，可以直接或间接实现零件的成形、装配、冲裁、精压、焊接等工序。本文以AZ31镁合金板材为研究对象，在拉伸机上测试室温条件下退火处理后的AZ31镁合金板材的力学性能和冲压性能，实验表明，室温下AZ31镁合金板材的力学性能和冲压性能不佳，塑性加工能力不强。在对镁合金冲压性能和电磁成形

3、的一般规律进行总结和探讨的基础上，详细讨论和阐述了镁合金板材电磁自由成形的工艺路线和实验工装。将AZ31镁合金板材在本课题组自行研制的电磁成形设备上进行自由胀形实验研究，根据实验结果分析了放电线圈、模具、压边垫圈，板料厚度和放电电压等对工件变形效果的影响，初步得到了电磁成形时镁合金板材成形质量的影响因素和变形规律。对镁合金板材进行杯突实验和电磁成形实验，通过板材极限应变的测量和读取，绘制出镁合金杯突实验成形极限图和电磁成形下的成形极限图(FLD)，对比说明电磁成形在一定程度上提高了镁合金成形极限，进一步证明了电磁成形高应变速率对镁合金板材塑

4、性的提高作用。镁合金电磁成形极限图的绘制对镁合金板材的电磁成形工艺的制定提供了理论依据。关键词：电磁成形AZ31镁合金冲压性能成形极限图(FLD)武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTDuetoitslightweight，highspecificstrengthandelectronicshielding，magnesiumalloyhasbeenwidelyusedasstructuralcomponentsintheaerospace，electronics，andautomobileindustrytoreplacesomeexi

5、stingmaterials．Althoughtheprincipalmanufacturingprocesshasbeendiecasting，theplasticforminghasconsiderablepotential，becauseofitscompetitiveproductivityandmechanicalperformance．However，magnesiumalloyshavepoorformabilityduetothehexagonalclose—packed(HCP)crystalstructure。itisa

6、metallicmaterialwhichhasconstantlybeenregardedasdifficulttoplasticdeformandhardtoshapebypressforming．一TraditionalshapingmethodOfmagnesiumalloyhasnotaffection，itisoneofmethodthatmagnesiumalloyplanetisshapedbytheelectromagnetism．So，itisveryimportanttodevelopelectromagneticfo

7、rmingtechnology．Electromagneticformingisanewkindofformingmethodwithhilghenergyandhighformingvelocity，bywhichthemetalisloadedunderstrongimpulsemagneticfieldanddeformedplastically．Characterizesofelectromagneticformingareasfollows：themouldissimple，theaccuracyofformingishigh，a

8、ndtheaccuracyCanbecontrolled，atthesametime，itcallincreaseplasticpropertyofsomematerials．A