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旋压技术作为一种先进的近终塑性成形工艺,已被广泛应用在旋转对称类零件的加工成形,但其在镁合金上的应用尚未起步。本文对AZ81镁合金筒体件旋压成形工艺进行了探索性研究,以期为拓展镁合金塑性成形方法提供借鉴。本文结合铸造和塑性变形两种成形工艺的优点,提出了用预成型铸坯直接进行旋压塑性变形的生产线路;应用DEFORM-3D软件对镁合金筒体件热旋压成形过程进行了弹塑性有限元数值模拟,并进行了实验验证,评价了数值虚拟现实对实际工艺过程的模拟能力;最后还较系统地研究、观察了镁合金组织、性能在旋压过程中的变化,以期为旋压工艺设计数字化和组织性能预测提供依据。本文研究结果如下:①通过模拟得到了旋压成形过程中等效应力、等效应变以及旋压力的分布规律,分析了旋压温度和旋轮进给量对等效应力和旋压力的影响,为有效地优化工艺,缩短研究周期提供了一定的指导和帮助。在旋轮与工件的接触区应力和应变达到了最大值,径向旋压力远大于轴向旋压力和切向旋压力,且大小为先增大后减小。②采取不同的工艺参数组合进行模拟,最终得到了一组最佳的成形工艺参数。了解到旋压温度和旋轮进给量是影响镁合金旋压成形的重要因素。350℃左右的温度最适合镁合金塑性变形,适当的进给量(0.75mm/r)可以保证工件良好的表面质量,从而揭示了各工艺参数对最终零件质量的影响规律。③旋压实验后,通过对不同旋压道次下AZ81镁合金组织的观察,根据晶粒的细化程度和裂纹的大小,了解了其旋压成形机理,分析了不同工艺参数对旋压成形过程的影响。随着道次的增加,工件的等效应力、等效应变、旋压力也呈上升趋势。④根据实验结果,分析了镁合金筒体件旋压过程中起皱、裂纹等缺陷的产生机理。材料缺陷、毛坯状态、设备能力以及工艺参数等都是旋压缺陷产生的重要原因。同时,结合模拟的结果提出了相应的预防措施。通过旋压实验对模拟结果的验证表明:由于采用了合理的旋压工艺参数,避免了各种旋压缺陷的产生。通过对旋压成形模具和各工艺参数的优化设计,保证了镁合金的成形性能,达到了预期的目的。