镁合金封闭模压技术研究（开题报告）.doc

毕业设计（论文）开题报告
1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
我研究的课题是镁合金封闭模压技术研究，其目的是为镁合金汽车转向控制臂封闭模压成形过程金属塑性流动状态及性能控制提供参考。
首先介绍一下金属镁，镁的资源丰富，约占地壳质量的2%，海水质量的0.14%，每1m3海水可提取1kg以上的镁，盐湖中的镁含量也非常高，加之镁材可以回收利用，因此镁可谓是“用之不竭”的金属。【１】
镁在工程金属中最显著的特点是质量轻，镁的密度为1.738g/cm3,约为钢的2/9,钛的2/5,铝的2/3,Mg-Li合金密度小于水的密度,是迄今最轻的金属材料。镁材还具有比强度，比刚度高，减振性能好，抗辐射能力强等一系列优点。必将发展为十分重要的金属结构材料和功能材料。【２】
我们所要用的材料是镁合金，也可归为变形镁合金。【４】变形镁合金是指可用挤压、轧制、锻造、和冲压等塑性成形方法加工的镁合金。由于镁合金多为密排六方结构，传统上被视为一种难以塑性变形，压力加工性能差的金属材料。而大多数镁合金又具有较好的铸造性能，因此目前的镁合金产品以铸件，特别是压铸件居多。与铸造镁合金相比，变形镁合金具有更高的强度，更好的塑性和更多样化的规格，在汽车、电子、电器、航空、航天等领域有着十分广阔的应用前景。近年来，工业发达国家对变形镁合金的研究与开发十分重视，合金牌号和产品规格已开始向系列化和标准化方向发展。我国在变形镁合金的研制和开发领域仍处于起步阶段，商业化的变形镁合金则更少。
镁合金汽车转向控制臂封闭模压成型就属于变形镁合金的塑性加工方法。我们采取的制备的方法是：先用挤压的方法获得毛坯，然后再用封闭的模具锻压。之所以采用这种方法而没有采用铸造和常规锻造的原因如下：1.与锻造相比，铸造工艺可以制备尺寸精度较高，形状更加复杂的工件，【５】汽车转向控制臂的形状简单，所以不采用铸造的方案。2.与封闭模锻相比，传统的锻造工艺要有下料、加热、预锻、终锻等工步。【８】其中很多步骤都要加热，但是镁的化学性高，镁合金非常容易氧化，燃烧，同时镁合金在高温时又吸气严重。【３】而且还增加了加工成本，其次，大多数镁合金对应变速率很敏感，随着应变速率的增加，其塑性急剧下降，大多数镁合金在锤锻时，允许变形程度不超过30%～40%，而在压力机上变形时，镁合金的塑性显著增加，变形程度可达60%～90%。【６】所以综合上面两点，我们采用的是封闭模压的方案。
我们采用的是等温锻造技术，这项技术的构想始于20世纪40年代末期，50年代开始进行可行性探讨。美国首先对铝和钢进行了等温锻造研究，60年代又对钛合金等温锻造进行尝试，与此同时，前苏联也投入资金和人力研究用等温锻造方法解决难变形金属——钛合金容件成形问题，到了70年代，两国研究者在等温锻造方面均取得突破性进展，是等温锻造技术不断成熟，并普遍用于航空与航天飞行器重要结构零件制造中，取得了非常明显的技术技术经济效益。【７】所以通过此次研究能够使自己了解这项技术，对以后的学习和工作都很有意义。
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
我的课题任务是通过数值模拟和试验研究高温镁合金在封闭模腔内的塑性流动情况，分析镁合金封闭模压成形的应力应变分布为镁合金汽车转向控制臂封闭模压成形过程金属塑性流动状态及性能控制提供参考。
在这个过程中，我们要与研究生一起，认真学习和掌握镁合金基础知识、塑性变形数值仿真技术、模具设计与制造等知识，我主要研究的是镁合金在封闭模具里的塑性变形和流动