精密成形工程

作者：石文展, 赖彩芳, 何军, 马平义, 周贤军, 汤国伟, 彭赫力

单位：1.上海航天精密机械研究所,上海 201600; <br>2.上海金属材料近净成形工程技术研究中心,上海 201600

关键词：ZK61M,镁合金口盖,热冲压成形,Abaqus,有限元分析

基金：上海市优秀学术/技术带头人计划项目（21XD1433900）

目的 针对镁合金在实际生产中材料利用率低、无法在室温下进行冲压批量生产的问题,以飞行器镁合金口盖为研究对象,确定其热冲压成形最佳工艺参数。方法 基于Abaqus有限元仿真软件,建立了飞行器镁合金口盖热压成形有限元模型,分别探究了压边力、温度、侧壁斜度、凸缘圆角半径、底部圆角半径、摩擦系数对镁合金口盖热压成形的影响规律,基于有限元仿真结果对镁合金口盖三维模型进行尺寸优化。结果 镁合金口盖热压成形选用无压边的方案效果更佳;当温度为220 ℃时,壁厚减薄率最小;当镁合金口盖侧壁斜度为60&#x000b0;时,可使镁合金口盖凸缘区域保持较小的壁厚差;当凸缘圆角半径&#x02264;4 mm或底部圆角半径&#x02264;10 mm时,镁合金口盖热压成形后会发生失效;凸缘圆角处壁厚、底部圆角处壁厚及底部平面区域壁厚均随摩擦系数的变大而变小。结论 在凸缘圆角半径为8 mm、底部圆角半径为14 mm、侧壁斜度为60&#x000b0;、成形温度为220 ℃的条件下,能够成功获得满足使用要求的镁合金口盖零件。在该工艺参数下,可实现ZK61M镁合金口盖的快速大批量生产。

来源：2025年第12期

《精密成形工程》期刊编辑部

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