中南大學(xué)學(xué)報：鎂合金溫漸進(jìn)成形零件橘皮紋分析
2023-09-27【作 者】廖娟;劉建華;張麗霞;薛新
鎂合金是一種密度小、比強(qiáng)度高、彈性模量大、散熱性好、消震性好、耐沖擊載荷能力較強(qiáng)、耐有機(jī)物和堿腐蝕性能好的輕合金材料，已廣泛應(yīng)用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、汽車、電子等領(lǐng)域。由于鎂合金的密排六方晶體結(jié)構(gòu)，常溫下其塑性較差，加熱條件下鎂合金的塑性可以得到極大提高[1]。在鎂合金板材成形工藝中，漸進(jìn)成形工藝是一種柔性化程度較高，適用于小批量生產(chǎn)的無模成形方式，相比傳統(tǒng)沖壓成形，該工藝中板材成形極限有顯著提高[2-4]。
近年來，許多學(xué)者在板材漸進(jìn)成形的基礎(chǔ)上開發(fā)出板材溫/熱漸進(jìn)成形工藝[5-17]，并對不同加熱方式下的鎂合金漸進(jìn)成形工藝進(jìn)行了研究，但這些研究主要圍繞材料成形極限、破裂、回彈等失效問題[6-9]，針對鎂合金溫?zé)釢u進(jìn)成形中零件表面出現(xiàn)的橘皮紋現(xiàn)象及其相關(guān)研究少見報道。
本文作者針對鎂合金溫漸進(jìn)成形中出現(xiàn)的橘皮紋現(xiàn)象，建立使用熱空氣（hot air，HA）加熱和碳纖維電熱管（carbon fiberelectric pipe，CFEP）加熱的鎂合金溫漸進(jìn)成形平臺，采用單因素實驗方法，研究成形溫度對成形零件表面橘皮紋的影響規(guī)律，并進(jìn)一步分析加熱方式對成形零件表面橘皮紋的影響規(guī)律。
【結(jié) 論】
1） 鎂合金溫漸進(jìn)成形中產(chǎn)生的橘皮紋表現(xiàn)出較強(qiáng)方向性，其紋理方向與板材的RD和TD方向一致，與板材的變形路徑無關(guān)，該方向性可能與板材的各向異性有關(guān)聯(lián)。
2） 采用合適的加熱方式有利于減少鎂合金表面橘皮紋，相比碳纖維電熱管加熱，熱空氣加熱系統(tǒng)中空氣流通性更強(qiáng)，具有更高加熱效率，且熱空氣加熱成形零件擁有更高表面質(zhì)量。
3） 適當(dāng)提高成形溫度有助于增加AZ31B板材的成形性能并改善成形零件的表面質(zhì)量，但過高成形溫度反而引起成形零件晶粒粗大，導(dǎo)致成形零件表面橘皮紋粗糙化。
以下為正文：
