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        高鐵用鎂合金上桌面板半固態觸變成型技術

        發布時間:2020-04-24

        推薦學校:山東銀光鈺源輕金屬精密成型有限公司 合作方式:
        聯系人:王紹著,王前進,王光政,李廷斌,陳銳,王飛,周吉學,楊院生,張希笑,唐守秋,王鵬飛,王曉虎 所處階段:

         知識產權歸屬狀態:
           

        項目內容:

        【成果完成人】 王紹著 王前進 王光政 李廷斌 陳銳 王飛 周吉學 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

        【成果簡介】鎂是常用金屬中比強度最高的輕金屬結構材料,同時也是最輕的結構材料,鎂合金還具有易于回收利用、儲量大且易開采等諸多優點, 鎂合金作為優質的輕量化材料,受到了動車廠家的青睞。 高鐵座椅上桌面板是座椅上的一個典型部件,原為塑料材質,雖然重量很輕,但是其強度不高,并且較難回收,存在污染環境的風險。采用鎂合金材料替代塑料,能夠在保證輕量化的同時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。本成果創新性的選擇鎂合金半固態觸變成型技術用于上面板的生產。 研究內容: 1.高鐵用鎂合金上桌面板結構優化設計研究; 對小桌板結構進行優化設計,使其滿足于半固態觸變成型要求。采用力學擬軟件對小桌板的服役情況進行力學模擬分析,獲得鎂合金上桌面板需滿足的力學性能要求。 2、鎂合金材料性能增強技術研究; 根據力學模擬情況,選擇適合的鎂合金材料AZ91D,但其還無法滿足鎂合金上桌面板的力學性能要求,因此采用稀土Y對AZ91D進行性能增強,使其滿足上桌面板的力學性能要求。對稀土含量對鎂合金性能的影響進行了試驗分析,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觸變數值模擬及模具設計 對上桌面板進行澆注系統,排溢系統以及加熱系統進行設計,獲得兩種澆注系統方案,采用ANYCASTING模擬軟件對這兩種方案進行數值模擬,對模擬結果進行分析,通過充型過程,凝固過程,缺陷概率分析等結果比對,最終選擇方案2為最佳方案,該方案充型過程非常平穩,凝固均勻,無缺陷存在。根據方案二進行模具設計。 4.上桌面板半固態觸變成型工藝優化研究。 對上桌面板半固態觸變成型工藝進行優化,分別試驗了料筒溫度,螺桿轉速,注射 度,模具溫度等重要的工藝參數。通過對比參數對外觀質量,固相率,晶粒尺寸,力學性能等影響,選擇最佳的工藝參數。 5.按上述研究結果進行零件生產,獲得合格的上面板。 稀土Y對半固態觸變成型的影響主要為細化晶粒以及固溶強度作用,與未添加稀土的半固態產品比較,抗拉強度,屈服強度,延伸率分別提升了25%,34%,71%。 創新點: 1.以AZ91D鎂合金為基礎材料,通過稀土改性,在保證鎂合金觸變成型工藝性能的基礎上,進一步提升鎂合金材料性能。采用鎂合金代替塑料生產高鐵小桌板的上面板,不僅減少塑料帶來的污染,同時起到顯著的輕量化作用。 2.建立了鎂合金上桌面板半固態觸變成型生產技術,解決了上桌板壁薄,面積大的生產難題,在完全滿足充型及外觀的基礎上,顯著提升上桌面板的力學性能,同時零件尺寸精度高、氣孔含量少、模具壽命長; 3.創新性的將稀土Y增強的鎂合金材料來進行半固態觸變生產,實現性能的顯著提升。 4.上桌板已實現量產,并獨家供貨于復興號列車,使用狀況良好,未出現異常情況。 技術指標: 平均壁厚1.5mm;平面度≤0.5mm;抗拉強度>270MPa;屈服強度>160MPa;延伸率>5%;模具壽命≥8萬模次;壓鑄周期35s;模具生產周期 60天;壓鑄廢品率<1%。

        【成果類別】 應用技術

        【成果水平】 國內領先

        【研究起止時間】 2016-10~2018-06


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