基于可加工性分析的镁合金一次模锻成形工艺优化方法

摘要

本发明公开了一种基于可加工性分析的镁合金一次模锻成形工艺优化方法，属于材料科学技术领域。包括以下步骤：步骤一、根据实际生产经验确定镁合金的初始设计变量区间；步骤二、为了确定镁合金复杂形状模锻件的实际可加工区间，在步骤一给出的初始设计变量区间上通过拉丁超立方试验设计方法产生均匀随机抽样点，得到模拟试验中设计变量（变形温度和压下速率）的抽样值；步骤三、建立耦合可加工性分析的有限元模型，模拟实际零件模锻成形过程，得到响应量；步骤四、得到镁合金复杂形状模锻件可加工区间的响应面模型；步骤五、获得镁合金一次模锻成形工艺优化方法。本发明方法科学先进，一次终锻成形，无需预锻，提高了生产效率，降低了成本。

主权项

一种基于可加工性分析的镁合金一次模锻成形工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据实际生产经验确定镁合金的初始设计变量区间；步骤二、为了确定镁合金复杂形状模锻件的实际可加工区间，在步骤一给出的初始设计变量区间上通过拉丁超立方试验设计方法产生均匀随机抽样点，得到模拟试验变形温度和压下速率值的设计变量；步骤三、建立耦合可加工性分析的有限元模型，模拟实际零件模锻成形过程，得到给定变形条件下流变失稳参数最小值—压下量关系曲线，该曲线与失稳临界值相交，交点即为给定变形条件下锻件不发生破坏的响应量；步骤四、依据步骤二得到的设计变量和步骤三得到的响应量数据，应用最小二乘法回归得到镁合金复杂形状模锻件可加工区间的响应面模型：$y={\beta }_0+\underset{i=1}{\overset{p}{\Sigma }}{\beta }_i{x}_i+\underset{i=1}{\overset{p}{\Sigma }}{\beta }_{\mathrm{ii}}{x}_i^2+\underset{i<j}{\Sigma }\underset{j=1}{\overset{p}{\Sigma }}{\beta }_{\mathrm{ij}}{x}_i{x}_j$式中，y为响应值，即给定变形温度和压下速率条件下锻件内部发生流变失稳的临界压下量；x为设计变量，即变形温度和压下速率；p为设计变量的个数，这里为2；β₀,β_i,β_ii,β_ij为回归系数；步骤五、根据步骤四得到的可加工区间的响应面模型，设计几种不同的加工路径，通过比较成形性能、微观组织演化及成形力，确定符合设备要求且能够实现一次模锻成形最优加工路径，获得镁合金一次模锻成形工艺优化方法。