镁合金在低于200℃以下的温度范围内塑性较差,在高于400℃时,由于镁合金极易氧化,不适合塑性加工。镁合金的锻造温度范围窄,而其导热系数大约是钢的2倍。锻造时如果模具温度低,则坯料降温快,塑性降低,变形抗力增大,变形率低,变形过程中坯料易形成裂纹,所以镁合金一般采用等温锻造。本课题介绍镁合金锻造原理以及数值模拟在锻造成形中的应用;介绍刚塑性有限元理论及锻造数值模拟中的关键技术,在三维造型软件UG的CAD平台下进行自行车曲柄锻件模具和坯料的CAD参数化实体三维造型,并建立AZ31镁合金材料模型,最终构建自行车镁合金曲柄成形的有限元模型;根据刚塑性有限元法基本原理,利用数值模拟软件DEFORM-3D,对镁合金曲柄锻件的成形过程进行模拟仿真,并优化其工艺参数;根据模拟结果,分析锻件的金属塑性成形过程,得出影响成形的主要影响因素及影响规律,研究成形参数对成形过程的影响,金属流动规律等;优化其工艺参数及模具型腔,获得能够锻出合格锻件的工艺及模具参数;最后对自行车曲柄零件进行工艺分析及模具设计,根据数值模拟结果进行锻造参数的计算,模具图的绘制等。