1 引言 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究及发展现状 2

1.2.1 镁合金在各国军事装备上的应用 2

1.2.2 静液挤压技术国内外发展现状 3

1.2.3 镁合金的发展前景以及所存在的问题 4

1.3 课题研究内容和根据课题内容自己的相应安排 4

2 镁合金挤压模具结构设计 5

2.1 镁合金静液挤压方案的设计 5

2.2 镁合金挤压成型的模具结构设计 5

2.2.1 挤压模具设计的一般原则 5

2.2.2 型材挤压模具的设计 7

3 利用 DEFORM 对模具金属成形进行有限元分析 16

3.1 DEFORM 软件简介 16

3.2 挤压过程的有限元模型创建 16

3.3 挤压过程模拟结果分析 17

3.3.1 挤压模拟过程分析 17

3.3.2 等效应力场分析 18

3.3.3 等效温度场的分析 23

结论 27

致谢 28

参考文献 29

第 II  页 本科毕业设计说明书

1 引言

1.1 研究背景

自从步入二十一世纪以来，世界各国的国防工业都在不断发展，同时在世界大大小小战 争检验之中，各个国家以及军队对各种武器的自身防护能力、快速反应能力和精确打击能 力等的要求也随之比以往更高，对武器的各个部件的使用材料要求也随之越来越高，材料 性能上不仅要求和之前相比有着更高的强度、刚度，也同样要求其具有高的抗腐蚀性能、 抗疲劳性能和断裂性能，对于整体结构的轻量化、节能减排的要求也越来越强烈。与之相 对的，希望减轻随着科技程度的提升带来的经济负担。为了满足国防工业对于高性能、高 可靠性并且低成本的要求，作为性能优异的轻质结构材料肩负起了巨大的责任，现在许多 发达国家投入巨资加大轻质结构材料及其加工制造技术的研究。众所周知镁合金是工程应 用领域常用金属材料中密度最低的，镁合金具有较高的比刚度、比强度，同时还具有良好 的铸造、切削加工性能、散热性好、可回收性、抗电磁干扰、屏蔽性能强以及能量衰减系 数大等特性，被誉为“21 世纪的绿色工程材料”。[1]同时，镁在地球上的储量巨大，位居第 八位，约为地壳总质量的 2.35%。它分布各个大洲，镁的矿物在地球上几乎到处都是，多以 化合物的形式存在于地壳、海洋、湖泊中，各种化合物大约有 200 多种，海洋中镁的化合 物含量尤其惊人，完全可以用“取之不尽，用之不竭”来形容，相关数据表明假如以每秒 100 万吨的速度从海洋里提取镁，也足够使用 2000 多年！[2]自 1990 年代以来，我国镁工业 以高速向前发展，原镁产量占当年世界镁产量的 75．2％。中国已经成为镁的生产大国和出 口大国。由于西方国家的成本居高不下，原镁产能和产量不会有大的增长，而中国的产能 和产量还会进一步增加。所以，中国占据世界第一大原镁生产大国的地位，在相当一段时 间内不会改变。[3]但是我国在镁合金加工技术领域的研究应用才刚刚开始，镁合金的应用于 开发能力与欧美、日本等发达国家相差较大，这对我国镁合金研究者提出了巨大挑战。但 是相对而言，如果能利用加工技术的提升改善镁合金的性能，使其满足武器的材料使用要 求，将是在满足经济性对于我国自身国防有着巨大的有力影响。论文网