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为适应宇航、军工等高端装备制造业的轻量化要求,大量零件向着大型、精密、复杂截面等方向发展,轻合金材料的复杂筋板类构件的应用越来越广泛。目前,对筋板件的加工仍以机械加工和精密铸造为主,前者由于破坏了金属的流线性,使得零件的机械性能大为降低,而精密铸造的成形工艺存在微观组织不均匀和显微缺陷等问题,一般适用于性能要求不太高的场合。本文对某复杂筋板件,提出采用等温局部加载成形工艺,利用理论分析和有限元仿真技术进行了研究。基于DEFORM-3D有限元分析软件,分别采用整体加载成形、预锻+整体加载成形和预锻+局部加载成形的加载方式对7075铝合金筋板件进行了数值模拟,主要分析了材料充填规律和载荷变化规律的影响。对比发现,采用整体加载时成形吨位极大,达到50000kN以上,并在高筋和薄壁处产生了多处缺陷,不能满足工况要求;在整体成形前增加预锻工序,提高了材料的流动性,可一定程度降低成形载荷,改善成形缺陷,但所需的设备吨位仍在27000kN左右,并在高筋处产生了折叠等缺陷;采用预锻+局部加载的加载方式可将成形载荷降低至5000kN左右,并基本避免了折叠、穿筋等成形缺陷的产生。文中对局部加载成形中的成形温度、加载速度、摩擦因子的选择等关键工艺参数进行了分析。坯料及模具的成形温度选择在450℃,成形载荷较小,锻件机械性能良好。随着加载速度的增加,坯料的整体温度不断上升。但加载速度过快,会导致部分先变形区发生过烧现象,综合考虑,加载速度选择为0.5mm/s。摩擦因子对局部加载成形的效果无明显的影响。通过选择特定点跟踪的方法,比较不同工艺下的材料充填规律及变形均匀性,采用局部-整体加载的成形工艺,可使得各变形区的材料充填高度差减小,并获得变形更均匀、端面更平整的锻件。并就合理的分模面位置、加载道次对金属流线的影响进行了分析。为筋板件成形的深入研究提供了参考。铝合金筋板件在成形中的变形抗力较大,成形仍有部分缺陷,本文探索采用ZK60镁合金作为筋板件材料进行研究。通过高温压缩试验,得到ZK60的应力-应变曲线,分析变形条件对流变应力的影响,并建立高温流变应力模型。在DEFORM-3D软件中,新建ZK60材料的材料模型,进行了数值模拟。对筋板件的等效应力场,等效应变场,Damage,温度场和载荷变化规律进行了研究。对比铝合金筋板件的成形,ZK60筋板件的成形,材料充填情况相当,而成形载荷比7075低400kN左右。为后续镁合金等温局部加载成形的研究提供了参考。