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發(fā)布時(shí)間：2020-04-24
| 推薦學(xué)校：山東銀光鈺源輕金屬精密成型有限公司 | 合作方式： |
| 聯(lián)系人：王紹著,王前進(jìn),王光政,李廷斌,陳銳,王飛,周吉學(xué),楊院生,張希笑,唐守秋,王鵬飛,王曉虎 | 所處階段： |
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項(xiàng)目?jī)?nèi)容：
【成果完成人】 王紹著 王前進(jìn) 王光政 李廷斌 陳銳 王飛 周吉學(xué) 楊院生 張希笑 唐守秋 王鵬飛 王曉虎
【第一完成單位】 山東銀光鈺源輕金屬精密成型有限公司
【成果簡(jiǎn)介】鎂是常用金屬中比強(qiáng)度最高的輕金屬結(jié)構(gòu)材料,同時(shí)也是最輕的結(jié)構(gòu)材料,鎂合金還具有易于回收利用、儲(chǔ)量大且易開(kāi)采等諸多優(yōu)點(diǎn), 鎂合金作為優(yōu)質(zhì)的輕量化材料,受到了動(dòng)車廠家的青睞。 高鐵座椅上桌面板是座椅上的一個(gè)典型部件,原為塑料材質(zhì),雖然重量很輕,但是其強(qiáng)度不高,并且較難回收,存在污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。采用鎂合金材料替代塑料,能夠在保證輕量化的同時(shí)提高上面板的綜合性能。 高鐵座椅上桌面板零件尺寸為400*247*20,平均壁厚1.5mm,最小壁厚1mm。屬于壁薄,面積大零件,成型難道非常大。本成果創(chuàng)新性的選擇鎂合金半固態(tài)觸變成型技術(shù)用于上面板的生產(chǎn)。 研究?jī)?nèi)容： 1.高鐵用鎂合金上桌面板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究; 對(duì)小桌板結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使其滿足于半固態(tài)觸變成型要求。采用力學(xué)擬軟件對(duì)小桌板的服役情況進(jìn)行力學(xué)模擬分析,獲得鎂合金上桌面板需滿足的力學(xué)性能要求。 2、鎂合金材料性能增強(qiáng)技術(shù)研究; 根據(jù)力學(xué)模擬情況,選擇適合的鎂合金材料AZ91D,但其還無(wú)法滿足鎂合金上桌面板的力學(xué)性能要求,因此采用稀土Y對(duì)AZ91D進(jìn)行性能增強(qiáng),使其滿足上桌面板的力學(xué)性能要求。對(duì)稀土含量對(duì)鎂合金性能的影響進(jìn)行了試驗(yàn)分析,最終確定最佳的稀土Y的添加量為0.6%。 3、鎂合金上桌面板半固態(tài)觸變數(shù)值模擬及模具設(shè)計(jì) 對(duì)上桌面板進(jìn)行澆注系統(tǒng),排溢系統(tǒng)以及加熱系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),獲得兩種澆注系統(tǒng)方案,采用ANYCASTING模擬軟件對(duì)這兩種方案進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析,通過(guò)充型過(guò)程,凝固過(guò)程,缺陷概率分析等結(jié)果比對(duì),最終選擇方案2為最佳方案,該方案充型過(guò)程非常平穩(wěn),凝固均勻,無(wú)缺陷存在。根據(jù)方案二進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。 4.上桌面板半固態(tài)觸變成型工藝優(yōu)化研究。 對(duì)上桌面板半固態(tài)觸變成型工藝進(jìn)行優(yōu)化,分別試驗(yàn)了料筒溫度,螺桿轉(zhuǎn)速,注射 度,模具溫度等重要的工藝參數(shù)。通過(guò)對(duì)比參數(shù)對(duì)外觀質(zhì)量,固相率,晶粒尺寸,力學(xué)性能等影響,選擇最佳的工藝參數(shù)。 5.按上述研究結(jié)果進(jìn)行零件生產(chǎn),獲得合格的上面板。 稀土Y對(duì)半固態(tài)觸變成型的影響主要為細(xì)化晶粒以及固溶強(qiáng)度作用,與未添加稀土的半固態(tài)產(chǎn)品比較,抗拉強(qiáng)度,屈服強(qiáng)度,延伸率分別提升了25%,34%,71%。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.以AZ91D鎂合金為基礎(chǔ)材料,通過(guò)稀土改性,在保證鎂合金觸變成型工藝性能的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提升鎂合金材料性能。采用鎂合金代替塑料生產(chǎn)高鐵小桌板的上面板,不僅減少塑料帶來(lái)的污染,同時(shí)起到顯著的輕量化作用。 2.建立了鎂合金上桌面板半固態(tài)觸變成型生產(chǎn)技術(shù),解決了上桌板壁薄,面積大的生產(chǎn)難題,在完全滿足充型及外觀的基礎(chǔ)上,顯著提升上桌面板的力學(xué)性能,同時(shí)零件尺寸精度高、氣孔含量少、模具壽命長(zhǎng); 3.創(chuàng)新性的將稀土Y增強(qiáng)的鎂合金材料來(lái)進(jìn)行半固態(tài)觸變生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)性能的顯著提升。 4.上桌板已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并獨(dú)家供貨于復(fù)興號(hào)列車,使用狀況良好,未出現(xiàn)異常情況。 技術(shù)指標(biāo)： 平均壁厚1.5mm;平面度≤0.5mm;抗拉強(qiáng)度>270MPa;屈服強(qiáng)度>160MPa;延伸率>5%;模具壽命≥8萬(wàn)模次;壓鑄周期35s;模具生產(chǎn)周期 60天;壓鑄廢品率<1%。
【成果類別】 應(yīng)用技術(shù)
【成果水平】 國(guó)內(nèi)領(lǐng)先
【研究起止時(shí)間】 2016-10～2018-06
