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轻量化弯曲型材成形技术是先进塑性加工技术发展的趋势,薄壁镁合金弯曲件应用于航空航天、交通运输等行业具有减重、降低能耗等优势。AZ31镁合金的室温成形性能较差,采用传统弯曲成形方法不能保证弯曲件成形质量及尺寸精度。本文采用温热张力绕弯成形,通过改善温度加载模式、加热型材、添加预拉伸的方法使型材在热-力作用下提高其弯曲性能。回弹和工艺参数优化是AZ31镁合金型材温热张力绕弯成形亟待解决的问题。本文采用理论分析、有限元模拟及实验研究相结合的方法,对AZ31镁合金型材的温热张力绕弯成形工艺进行研究,分析了温度、预拉伸量等工艺及材料因素对型材绕弯成形性的影响规律。本文研究内容和结论如下:采用Gleeble-3800热模拟实验机对AZ31挤压态镁合金型材进行拉伸实验,获得AZ31镁合金流动应力应变关系;采用MSC.Marc软件,建立镁合金温热变形模型,建立三维弹塑性热-力耦合有限元模型,通过模拟温度加载模式、不同绕弯成形温度及不同预拉伸量,分析绕弯过程的应力应变场、温度场,获得优化的U形挤压态AZ31镁合金型材的绕弯成形工艺参数及工艺条件;并进行AZ31镁合金型材的温热张力绕弯成形实验。模拟及实验结果表明,工艺参数对回弹的影响规律一致。采用局部加热型材的方式,将型材加热至170℃,在型材端部添加0.2%的预拉伸量,保持端部张力的添加将型材绕弯110°后卸载,可以得到回弹量较小、表面起皱少的U形AZ31镁合金绕弯成形件。绕弯过程中弯曲温度的升高,可以减小型材的回弹,但温度升高到170℃以上,绕弯成形性较好,其弯曲变形量较大,易发生减薄;随着预拉伸量的增大,其回弹量一开始降低,继续增大预拉伸量,对回弹量不发生显著变化;随着弯曲角度的增大,型材弯曲成形性能变差,到110°以上,型材内壁易发生畸变。