[發明專利]基于可加工性分析的鎂合金一次模鍛成形工藝優化方法

有效

• 申請號: 201510086761.8
• 申請日: 2015-02-17
• 公開（公告）號: CN104636565B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 金朝陽;李克嚴;嚴凱;程宏輝;劉娟
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙)32222
• 代理人: 許必元

1.一種基于可加工性分析的鎂合金一次模鍛成形工藝優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、根據實際生產經驗確定鎂合金的初始設計變量區間，所述鎂合金為鎂合金AZ31B；

步驟二、為了確定鎂合金復雜形狀模鍛件的實際可加工區間，在步驟一給出的初始設計變量區間上通過拉丁超立方試驗設計方法產生均勻隨機抽樣點，得到模擬試驗變形溫度和壓下速率值的設計變量；

步驟三、建立耦合可加工性分析的有限元模型，模擬實際零件模鍛成形過程，得到給定變形條件下流變失穩參數最小值—壓下量關系曲線，該曲線與失穩臨界值相交，交點即為給定變形條件下鍛件不發生破壞的響應量；

步驟四、依據步驟二得到的設計變量和步驟三得到的響應量數據，應用最小二乘法回歸得到鎂合金復雜形狀模鍛件可加工區間的響應面模型：

y=β0+Σi=1pβixi+Σi=1pβiixi2+Σi<jΣj=1pβijxixj]]>

式中，y為響應值，即給定變形溫度和壓下速率條件下鍛件內部發生流變失穩的臨界壓下量；x_i為變形溫度設計變量，x_j為壓下速率設計變量；p為設計變量的個數，這里為2；β₀,β_i,β_ii,β_ij為回歸系數；

步驟五、根據步驟四得到的可加工區間的響應面模型，設計幾種不同的加工路徑，根據鍛造溫度、壓下速率隨壓下量的變化曲線，應用有限元模型計算不同變形路徑下鍛造成形時失穩參數、平均晶粒尺寸、再結晶百分數和成形力演化，在此基礎上，考慮壓力機設備額定成形力，確定最優鍛造工藝。

2.如權利要求1所述的基于可加工性分析的鎂合金一次模鍛成形工藝優化方法，其特征在于，步驟三中所述，建立耦合可加工性分析的有限元模型，以計算三維加工圖為基礎，通過將三維加工圖與有限元相集成的數值模擬技術確定實際鎂合金模鍛件的可加工區間，為了避免模鍛件出現變形局域化、剪切帶、斷裂的破壞現象，通過有限元模擬獲得給定變形條件下流變失穩參數最小值—壓下量關系曲線，根據流變失穩判據，當模鍛件內部流變失穩參數最小值小于臨界值時，鍛件內部出現變形局域化、剪切帶、斷裂的缺陷，流變失穩參數最小值—壓下量關系曲線與失穩臨界值的交點，即為給定變形條件下鍛件發生破壞的響應量。

3.如權利要求1所述的基于可加工性分析的鎂合金一次模鍛成形工藝優化方法，其特征在于，步驟一中所述，鎂合金AZ31B在初始設計變量區間中鍛造溫度范圍取為250—400℃，壓下速率區間取為0.1—2mm/s。