镁合金板料工具转动渐进成形研究

• 作 者: 王海
• 机 构: 青岛理工大学
• 出 处: 青岛理工大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 镁合金 板料成形 RISF工艺 润滑剂 表面质量 微观组织 力学性能

工具转动板料渐进成形(RISF)技术是在传统板料渐进成形技术的基础上利用成形工具转动与板料之间相互作用产生的摩擦热为板料加热，提高了板料的塑性变形能力，尤其适合镁合金等在常温下难加工的材料。　　本文对比了AZ31B镁合金RISF工艺中使用几种不同润滑剂的润滑效果。结果表明:石墨粉末、MoS2粉末、脂+石墨和石墨喷剂，选用高温润滑脂作润滑剂时AZ31B镁合金板料成形性能和表面质量最好，成形角≥60°，因此高温润滑脂可以选作AZ31B镁合金RISF工艺的润滑剂。　　采用正交试验的方法探究了AZ31B镁合金RISF过程中工艺参数对成形性能的影响。结果表明，单一因素对AZ31B镁合金渐进成形性能的影响从主到次的顺序为:主轴转速＞Z轴进给量＞工具头直径＞进给速度＞工具材料。　　通过测量不同主轴转速成形的锥形件的成形精度和表面粗糙度的方法探究了AZ31B镁合金RISF的成形质量。结果表明，采用不同主轴转速成形的AZ31B镁合金锥形件的边长偏差随高度的变化曲线大致成“V”形，回弹现象比较严重;随着主轴转速的提高，制件的成形精度有升高的趋势，而表面质量略有降低，影响很小。　　使用金相显微镜对RISF后的AZ31B镁合金板料不同区域的微观组织进行了观察，并对不同成形角锥形件的变形区的显微组织进行了比较。结果表明，在AZ31B镁合金RISF过程中，成形角为30°、45°和60°时板料的变形区都发生了动态再结晶，晶粒细化明显;变形区晶粒尺寸随成形角增大而增大;制件底部非变形区晶粒略有长大。　　通过拉伸试验和显微硬度试验测量了AZ31B镁合金RISF后力学性能的变化，并对不同成形角锥形件的变形区作了比较。结果表明，AZ31B镁合金板料RISF后变形区的强度和硬度有所提高，且提升幅度均随成形角的增大而减小，塑性有所降低，降低幅度随成形角的增大而增大;而制件底部非变形区的强度、硬度和塑性有所降低。