等温挤压_主题创新报告_20130924

6061铝合金等温挤压热变形行为研究及工艺参数优化6061铝合金是一种常见的铝合金材料，具有良好的可加工性和机械性能。

在制造过程中，等温挤压热变形是一种常用的加工方法。

本文旨在研究6061铝合金的等温挤压热变形行为，并通过优化工艺参数来改善材料的力学性能。

首先，需要对6061铝合金进行相关实验，以获取材料的热变形行为数据。

实验可采用实验室内制备的铝合金试样进行。

挤压热变形实验的基本步骤如下：1.制备试样：制备合适尺寸的铝合金试样，常用形状为圆柱形或矩形。

2.加热试样：将试样加热至材料的变形温度，即等温挤压温度。

3.进行挤压实验：将加热试样放置于挤压设备中，施加压力进行挤压。

挤压过程中应保持试样温度稳定。

4.记录数据：记录试样的变形力、变形速率、变形温度等数据。

通过上述实验可得到6061铝合金的等温挤压热变形行为数据，如应力-应变曲线、力学性能参数等。

接下来，需要针对这些实验数据进行分析并进行工艺参数优化。

工艺参数优化的目标是在保证工件成形质量的前提下，尽可能提高材料的力学性能。

在等温挤压热变形过程中，可优化的工艺参数包括挤压温度、挤压速度、保温时间等。

优化的具体步骤如下：1.提取关键力学性能参数：从实验数据中提取关键的力学性能参数，如抗拉强度、屈服强度、延伸率等。

2.建立优化模型：将力学性能参数与工艺参数建立关联模型，可采用响应面法或人工神经网络等方法。

3.进行参数优化：利用建立的优化模型，通过设计试验或数值优化方法，寻找最佳的工艺参数组合。

4.验证优化效果：采用优化后的工艺参数进行试验验证，比较优化前后材料的力学性能差异，并进行统计分析。

通过上述步骤，可以对6061铝合金的等温挤压热变形行为进行研究，并通过优化工艺参数来改善材料的力学性能。

该研究对于提高铝合金材料的加工技术和应用具有重要意义，对于工程实践具有指导价值。

挤压实验报告挤压实验报告引言挤压是一种常见的物理实验方法，它通过施加外力将物体压缩或变形。

在实验中，我们使用了一个挤压机来对不同材料进行挤压实验，以探究挤压对材料的影响。

实验目的本次实验的目的是研究挤压对不同材料的影响，了解挤压过程中材料的力学性质和变形特点。

实验设备和材料本次实验使用的设备包括挤压机、压力传感器和数据采集系统。

实验材料为铝合金、塑料和橡胶。

实验步骤1. 准备工作：将实验设备进行校准，确保其正常工作。

2. 材料准备：将铝合金、塑料和橡胶分别切割成相同的样品形状和尺寸。

3. 实验操作：依次将样品放入挤压机中，施加逐渐增加的挤压力，并记录下每次施加的力值。

4. 数据采集：通过压力传感器和数据采集系统实时监测并记录挤压过程中的力值和变形情况。

5. 实验结束：完成所有样品的挤压后，关闭挤压机，结束实验。

实验结果与分析通过实验数据的分析，我们得到了以下结果：1. 铝合金：在挤压过程中，铝合金样品受到外力的作用下发生了明显的压缩变形。

随着施加的挤压力的增加，铝合金的长度逐渐缩短，体积逐渐减小。

同时，铝合金的形状也发生了变化，原本平整的表面逐渐出现了凹陷和变形。

2. 塑料：与铝合金相比，塑料在挤压过程中的变形特点有所不同。

塑料样品在受到外力挤压时，呈现出明显的流动性。

随着施加的挤压力的增加，塑料样品逐渐变薄，并且形状发生了拉伸和延展。

塑料的流动性使得其在挤压过程中更容易发生形变。

3. 橡胶：橡胶样品在挤压过程中表现出了较大的弹性变形。

橡胶在受到外力挤压后，能够迅速恢复原状，不易产生永久性的变形。

这是因为橡胶具有较高的弹性模量和可延展性，使其能够承受较大的挤压力而不破裂。

实验结论通过本次实验的研究，我们得出了以下结论：1. 挤压过程对不同材料具有不同的影响。

铝合金在挤压过程中发生明显的压缩变形，塑料呈现出流动性的变形，而橡胶具有较大的弹性变形。

2. 材料的力学性质决定了其在挤压过程中的变形特点。

铝合金轮毂等温挤压工艺与模具设计孙卫刚，张治民，王强（中北大学材料科学与工程学院，山西太原０３００５１）摘要：分析铝舍空轮毂的等温挤压成形工艺和成形关键，制定了相应的工艺路线厦有效的解决方案，并介绍了相关挤压模设计，通过试验成功验证了谊零件挤压成形的可行性，为该类零件的挤压成形开辟了新的道路。

关键词：铝舍金；轮毂；等温挤压；模具设计中图分类号：ＴＧ３７５．４ＩＴＧ３７６．２文献标志码：Ａ轮毂是车轮上最关键零件之一，它是安装并支承轮胎的基础零件。

轮毂与轮胎组成一个整体，共同承受车的重力、制动力、驱动力、汽车转向时产生的侧向力及这些力产生的力矩。

轮毂在汽车行驶时处于高速旋转状态，其工作条件严酷。

因此，必须有一定的强度、刚度和工作耐久性，还要求其重量轻、质量均匀。

图１为某车辆轮毂示意图，原采用钢铁材料铸造、焊接加工而成，严重超重，直接影响了整车性能。

采用低密度材料代替传统的钢铁材料，可以有效减轻重量，铝台金具有密度小、比强度高和易于进行多种加工等优点，采用铝合金轮毂是减重的有效途径。

图１轮毂挤压件目前铝合金轮毂的成形方法是以压铸为主，但压铸法成品率低，并且容易产生冷隔、气孔、收缩、变形等缺陷，不能满足对强度、韧性和抗疲劳的性能的要求。

因此，需要采用塑性成形的方法，根据零件形状的特点，适于采用挤压成形，成形出来的制品尺寸精度高、组织和性能均匀“］。

１工艺方案１．１工艺分析该轮毂所用的材料为铝合金ＬＣ４，在常温下塑性较低，成形性能差，但随着温度的升高，其塑性得到极大的改善，该材料在４３０～４９０℃塑性最好，因此，采用在４５０℃的下等温挤压成形该零件ｏ］。

等温挤压是将模具加热至变形温度（毛坯在变形过程中不易冷却），使毛坯几乎在恒温下变形，变形的均一性增加，变形抗力和变形功大幅减少，变形放出的热量相应减少，同时，析出的热量在毛坯内分布也更均匀，改善金属在模腔中的流动。

该零件属于带凸缘的空心件，采用实心毛坯，反挤出空心件苒挤出凸缘。

6061铝合金等温挤压热变形行为研究及工艺参数优化本文以铝棒材为研究对象,考察了热处理工艺对6061铝合金显微组织及力学性能的影响,借助THERMORESTOR-W热模拟实验机、DEFORM 3D/2D商业有限元软件以及金相组织观察分析等手段,对6061铝合金等温挤压变形行为进行了系统的研究。

具体内容包括：采用不同的热处理工艺对6061铝合金进行固溶时效处理,考察了不同热处理条件对6061铝合金显微组织及力学性能的影响；进行了单轴压缩实验,获得该铝合金在不同应变速率和不同温度条件下流变应力曲线；探讨了该铝合金在热挤压变形过程中流变曲线及流变应力的变化规律,使用有限元分析软件DEFORM 3D/2D,建立了考虑热传导、对流、摩擦和塑性功等多种边界条件的热-力耦合温度场的有限元模型,并在此基础上分析了该类铝合金在热挤压过程中材料的微观组织演变。

研究得出以下结论：1、6061铝合金经过固溶时效后,强度有了明显的提高。

该系合金的主要强化相为Mg2Si,随着固溶温度的升高,合金的强化相Mg2Si充分地固溶在合金中,经时效后弥散的分布在基体中,提高了合金的硬度。

比较得到,在固溶温度为530℃,保温6 h,时效温度为173℃,保温3 h时试样获得较高的综合性能。

2、通过单轴压缩实验,获得6061铝合金不同应变速率和不同温度条件下应力-应变曲线,发现变形温度和应变速率是影响6061铝合金流变性能的重要因素,同一应变速率下变形温度越高流变应力越低,同一变形温度下应变速率越高,流变应力越高。

3、6061铝合金高温变形时的流变行为可以用Zener-Hollomon参数的双曲线方程较好地描述。

通过实验和数值拟合确定各项材料系数,其本构方程可表示为ε=1.88×1010[sinh(0.0606σ)]20.889 exp(-393.8354/RT)其Z参数可表示为Z=εexp(393.8354/RT)。

4、通过不同挤压工艺条件的匹配模拟,结合关键讨论,发现在挤压速度为10mm/s,挤压坯料和模具预热温度为400°C条件下,出料口制品温度达到453°C,制品横截面温度梯度差可控制在10℃以内,可基本实现等温挤压,是一组优化的工艺参数。

大型挤压机等温挤压速度控制系统作者：李博来源：《电脑知识与技术》2019年第04期摘要：等温挤压速度控制是稀有金属加工企业高效率、高质量生产的重要方法。

针对宝钛25MN挤压机的装备特点，结合实际生产状况，研究钛材模拟等温挤压速度控制系统，提出了模拟等温挤压速度控制系统架构和系统功能实现，研制了基于工控机+PLC的钛材模拟等温挤压速度控制系统，运用预测算法构建挤压速度预测模型。

该系统实现了钛材等温挤压，缩短了挤压时间，运行可靠，对钛材挤压具有重要意义。

关键词：钛型材；等温挤压；速度控制；预测算法中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）04-0239-031引言近年来，我国钛型材的生产和应用得到迅速发展，尤其在航空、航天、石油、化工、舰船、医疗等领域的需求不断上升，对产品的质量和性能的要求越来越高，尤其是对钛型材表面质量与型材的均匀性提出了更高的要求。

陈功德、董晓娟、刘展鸿等人对挤压速度控制进行了相应的研究，但是在钛型材热挤压工艺领域研究较少。

结合宝鸡钛业25MN挤压机实际生产状况及装备特点，研究钛型材模拟等温挤压速度控制系统，采用工业以太网控制，通过测温仪实时采集并反馈模具口温度，运用PLC内置预测算法来调节挤压速度实现等温挤压，使型材流出模孔时保持温度恒定，提高钛型材组织性能沿长度方向的均匀性，减少裂纹等缺陷的产生。

2钛型材模拟等温挤压速度控制系统构成钛型材模拟等温挤压速度控制系统以上位工业计算机、S7-1500 PLC和计算机上的触摸显示屏人机交互界面为核心，采用工业以太网和远程I/O构成的网络系统，形成本控制系统的基本架构。

系统构成如图1所示。

机组的基础自动化控制系统采用S7-1500系列PLC ，网络选取西门子网络构成，工业以太网控制。

通过挤压机模具口的测温装置实时采集模具口的温度并反馈到触摸屏上，同时速度传感器把采集到的挤压机挤压速度参数也反馈到触摸屏上，与设定好的挤压速度-温度曲线进行对比，利用控制挤压速度的方式实现本挤压机等温挤压，实现挤压机温度速度参数在线管理、调节，使挤压机设备在最佳参数匹配下进行工作。

前沿技术L eading-edge technology铝合金等温挤压技术研究及应用分析黄和銮，李 辉，罗铭强，林丽荧（广东兴发铝业有限公司，广东　佛山　５２８１３７）摘 要：等温挤压是一种应用于铝合金生产的新型技术，该技术的出现有效弥补了传统热挤压技术的不足。

分析铝合金等温挤压技术的具体优点，阐述铝合金等温快速挤压技术原理，并围绕梯温铸棒挤压、挤压参数的热—力耦合仿真、温度与挤压速度闭环控制几种技术方法加以论述，探讨了其优缺点。

最后围绕７Ａ０４铝合金生产大型车用轮辋中等温挤压技术的应用情况进行分析，验证了铝合金等温挤压技术的有效性与可靠性。

关键词：铝合金；等温挤压；技术原理；梯温铸棒；挤压速度中图分类号：ＴＧ３７９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）２２－０１５０－２Analysis of isothermal extrusion technology of aluminum alloyHUANG He-luan, LI Hui, LUO Ming-qiang, LIN Li-ying（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｘｉｎｇｆａ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｆｏｓｈａｎ　５２８１３７，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ｗｈｉｃｈ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｍａｋｅｓ　ｕｐ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｈｏｔ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ，　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ　ｒａｐｉｄ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ，　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｇｒａｄｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃａｓｔｉｎｇ　ｒｏｄ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ，　ｔｈｅｒｍａｌ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，　ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｓｐｅｅｄ，　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅｉｒ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ．　Ｆｉｎａｌｌｙ，　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　７Ａ０４　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ　ｆｏｒ　ｌａｒｇｅ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｒｉｍｓ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ　ａｒｅ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ．Keywords: Ａｌｕｍｉｎｕｍ　ａｌｌｏｙ；　Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ；　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ；　Ｌａｄｄｅｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃａｓｔｉｎｇ　ｒｏｄ；　Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｓｐｅｅｄ常规铝合金热挤压生产中，金属温度、变形存在分布不均匀的情况，极易导致挤压成品尺寸、形状、组织、性能等存在缺陷。

铝的挤压就像玩金属 Play—Doh，把它塑造成各种怪异，复杂的设计。

但想象一下如果我们能把这个过程推向下一个水平，通过保持温度的
恒定整个——这正是热挤压所做的！通过这样做，我们可以制造更凉爽的产品，同时使用更少的能量。

这就像我们的金属造型游戏升级到
高级模式，并创造出来自这个世界的优质铝质的好品。

铝制造业的未
来更令人兴奋！
模拟异质挤压过程制作铝剖面图的伟大之处之一就是它能帮助我们调整过程并设计死因，使其更好。

利用截肢者模型，我们可以研究铝在挤压过程中的移动方式，找出它在哪里发热，使逝去形状正好可以减少裂缝和剖面孔。

这种探索使我们更深入地了解挤压是如何起作用的，并有助于我们提高制造业的效率和生态友好性。

对铝片同质挤压过程的调查符合我们促进制造业部门创新和技术进步
的战略目标。

这项研究符合我国支持制定先进热处理方法和合金设计
战略的政策，以提高铝制品的机械性和物理性能。

通过更深入地了解
温度对挤压过程中铝合金的微观结构和机械性质的影响，我们可以制
定新的热处理工艺，以提高挤压铝制品的强度、电容性和腐蚀性。

通
过模拟异质挤压过程而得出的见解，可指导开发适合特定挤压条件的
新的铝合金，以便制作具有优越的机械和物理特性的剖面图，从而促
进我国制造业的全面增长和持久性。

一、前言热挤压作为一种先进的金属加工工艺，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯等领域。

在过去的一年里，我单位热挤压车间全体员工团结协作，努力提高热挤压技术水平，确保了生产任务的顺利完成。

现将本年度热挤压工作总结如下：二、工作回顾1. 技术提升（1）加强技术创新，提高生产效率。

通过优化热挤压工艺参数，降低能耗，提高生产效率，使产品合格率达到98%以上。

（2）引进先进设备，提高生产质量。

本年度引进了多台新型热挤压设备，提高了生产自动化程度，降低了劳动强度，保证了产品质量。

（3）开展技术培训，提高员工技能。

组织开展了多场热挤压技术培训，使员工掌握了新技术、新工艺，为生产提供了有力保障。

2. 生产管理（1）加强生产计划管理，确保生产任务按时完成。

根据生产计划，合理安排生产任务，确保了生产进度和质量。

（2）强化现场管理，提高生产安全。

严格执行安全生产规章制度，加强现场巡查，确保生产安全。

（3）加强设备维护保养，降低设备故障率。

定期对设备进行维护保养，降低设备故障率，提高设备使用寿命。

3. 质量控制（1）加强原材料检验，确保产品质量。

严格执行原材料检验制度，确保原材料质量符合生产要求。

（2）严格控制生产过程，确保产品质量稳定。

在生产过程中，严格执行工艺规程，确保产品质量。

（3）加强成品检验，提高产品合格率。

加强成品检验，及时发现并处理质量问题，提高产品合格率。

三、工作亮点1. 本年度热挤压车间共完成XX吨金属挤压产品，同比增长XX%；2. 产品合格率达到98%以上，同比增长XX%；3. 设备故障率降低XX%，设备使用寿命延长XX%；4. 员工技能水平得到显著提高，为生产提供了有力保障。

四、不足与改进1. 部分员工对新技术、新工艺的掌握程度还不够，需加强培训；2. 设备维护保养工作仍有待加强，降低设备故障率；3. 质量控制环节需进一步优化，提高产品合格率。

五、展望未来在新的一年里，热挤压车间全体员工将继续努力，不断提高技术水平，加强生产管理，确保产品质量，为我国热挤压事业的发展贡献力量。

第6卷第3期2006年9月湖南工业职业技术学院学报J O URNAL O F HUNAN INDUSTRY P O LYTEC H NICV o l .6N o .3Sep .2006DEFORM 在等温挤压研究中的应用罗永新1,李落星2(1.湖南工业职业技术学院,湖南长沙　410208;2.湖南大学,湖南长沙　410083)[摘　要]　从等温挤压的实践出发,概要地介绍了D ef or m 在等到温挤压研究中应用。

DEFORM 有限元模拟软件是实现速度闭环控制等温挤压的一种有利工具,它为建立正确的温度—速度规程,实现制品出模口温度恒定,减少挤压实验的时间,都是一个很好的工具。

通过对AZ 31镁合金的实验,证实该方法是可行的,有效的。

[关键词]　速度闭环控制;梯温加热;等温挤压;DEFORM ;模拟仿真[中图分类号]　TN 25 [文章标识码]　A [文章编号]　1671-5004(2006)03-0013-03Study on Isother m al E xtrusi on U si n g the D efor mLUO Yong -x in ,LI Luo -xing(1.Hunan Indu stry Po l ytechn i c ,Changsha 410208,H unan ;2.H unan Un i versity ,C hangs ha 410083,H unan )[Ab stract ]　The arti cle from practice ,it i n trodu ced t h e st udy on i sot her m al extru si on us i ng the def or m .DEFOR M ofFEM is a good t ool on Ve -l ocit y -Loop Control on Res earch of isot her m alE xtrusion .And it est ab l ishes a ru l e of t e m perat u re -velocit y ,undertakes t h e s t eady t emperat u re of t he ou tside of t he m odu l e of the product ,saves the ti m e of t he extrusion 's experi m en tati on .The expert had finis h ed AZ31m agnesi um a ll oy experi -m entation of is ot h er m al extrusion ,it has proved t hat t h e w ay is va l id it y and u tility .[K ey words ]　vel ocit y -l oop con trol ;grad i en t t e m perat u re heat ;Isot her m al extru si on ;DEFOR M ;si m u l at e [收稿日期]　2006-03-25 [作者简介]　罗永新(1967-),男,湖南新化人,湖南工业职业技术学院副教授,在读硕士;李落星(1968-),男,湖南岳阳人,湖南大学教授,博士,博士生导师。

钛及钛合金型材模拟等温挤压速度控制系统李博;张乃禄;张茹【摘要】钛及钛合金型材是重要的航空航天结构材料,等温挤压对提高钛及钛合金型材的质量与产量均具有重大影响,关键是挤压过程变形温度和挤压速度控制.针对25MN钛及钛合金型材挤压机,研制了钛型材模拟等温挤压速度控制系统.该系统由红外测温仪、研华工控机、S7-1500P L C、执行控制装置构成,采用红外测温仪对挤压机模具口进行实时测温,工控机和PLC进行等温挤压速度曲线计算及温度挤压速度闭环控制,实现了对挤压过程变形温度和挤压速度的准确控制.生产运行表明,该系统对提高钛及钛合金挤压型材质量和挤压生产效率以及稳定挤压生产工艺具有重要作用,在钛及钛合金加工领域具有典型应用价值.【期刊名称】《信息记录材料》【年(卷),期】2019(020)003【总页数】3页(P7-9)【关键词】钛及钛合金型材;模拟等温挤压;挤压速度控制;PLC【作者】李博;张乃禄;张茹【作者单位】西安石油大学电子工程学院陕西西安 710065;西安石油大学电子工程学院陕西西安 710065;西安石油大学电子工程学院陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TG3761 引言近年来，钛及钛合金型材是航空航天工业重要的结构材料，对其挤压型材的质量和性能要求越来越苛刻[1]。

钛及钛合金挤压过程中变形温度的不断提高，导致金属材料在挤压的整个过程中，其出模孔不同部位的实际温度产生较大的波动，模孔不同部分的温度差，会引起型材断面上的组织性能不均匀，甚至产生扭曲、裂纹等较严重的缺陷。

同时，整个挤压过程中模孔附近的温度变化，会引起挤压型材头尾组织性能不均匀。

因此，常规的等速挤压难以满足高质量和性能的钛及钛合金型材挤压生产要求，等温挤压对提高钛及钛合金铝型材质量与产量均具有重要作用[2]。

等温挤压是通过控制挤压速度使钛型材挤出模孔时温度基本保持不变的方法，模拟等温挤压速度控制是建立型材挤压过程温度-速度模型，按照程控温度速度曲线对挤压速度进行控制，使挤压过程中型材流出模孔时的温度基本保持不变而实现等温挤压。

挤压项目论证报告一、研究背景机械装备轻量化一直是机械行业追求的目标，轻量化所带给社会的好处是多方面的，可节约材料和能源消耗，减少环境污染，有利于资源节约型、环境友好型社会建设，推动社会可持续发展。

例如：航空航天器除了满足各自作为航空航天器具体零部件的特殊要求外，一个共同的要求是轻质、高比强、高比模，以及低成本、高可靠性和高安全性、高保障性。

对于多级火箭来说，顶级火箭增加1千克质量，次级就要增加100千克的燃料或其它相关配件的质量，每级增加质量达100倍，可见火箭的减重是多么的重要。

随着汽车工业的迅猛发展和城市化进程的加快，城市交通工具尤其是家庭轿车的数量急剧增加，汽车消耗的能源占社会能耗的比例不断提高，由汽车造成的污染已成为城市环境及大气环境的主要污染源之一。

汽车的轻量化是缓解这些问题的重要方法。

据统计，仅在轨道交通和汽车制造领域，国内对于高端金属产品轻量化的潜在市场需求超过100亿元，加之其他重点应用领域，新型的轻质高强金属结构材料具有非常广阔的市场前景。

新型的轻质高强金属结构材料以镁合金、铝合金、钛合金以其复合材料为主要代表，它们都有具有较低的密度和较高的比强度，在产品轻量化方面极具吸引力，目前日益广泛应用于电子产品、轨道交通、汽车制造、船舶及海洋工程、航空航天、家电领域。

此外，轻质合金及其复合材料不但能够提升现有产品的性能，还能够满足传统制造业实现节能减排、替代进口、满足当今世界对结构材料轻量化、减重节能、环保以及可持续发展的低碳经济发展的迫切需求。

塑性成形就是利用材料的塑性，在工具及模具的外力作用下加工制件的工艺方法，是人类发明的最古老的生产技术之一。

人类发现和使用金属几千年的历史，也是塑性成形技术发展的历史，从最初锻造农具和盔甲、兵器，到现在生产中随处可见的千千万万的锻压产品，都证明了这一技术对人类的宝贵价值。

目前，人类生产的金属材料不少都是经过塑性成形方法加工成成品零件。

越来越多的生产实践表明，塑性成形技术已遍及国民经济的诸多生产领域，这因为它不仅能合理地利用金属的塑性，省时节能获得产品的形状，而且还能改变金属的性能，通过改善金属的内部组织，提高原始金属本身的承载能力，进而收到节材的效果。

ZK60镁合金等温挤压成形及组织性能变化规律研究的开题报告一、选题背景与意义镁合金作为一种轻质高强材料，应用广泛。

其中ZK60镁合金具有高强度、优异的综合性能和良好的变形加工性能，在航空、航天、汽车、铁路、船舶等领域得到广泛应用。

但是，镁合金在加工过程中易发生变形失稳，导致成形性能不佳。

因此，在镁合金成形加工工艺研究方面，有必要针对镁合金的特性和缺陷，探究其成形加工特性以及材料组织性能变化规律。

二、研究目的和内容本研究旨在通过等温挤压成形和组织性能变化规律的研究，探究ZK60镁合金的成形加工特性及其组织性能变化机理。

具体研究内容包括：1. 采用等温挤压成形工艺，研究ZK60镁合金在不同温度下的成形加工特性变化规律。

2. 通过金相显微镜、扫描电镜等手段，分析ZK60镁合金在加工过程中组织性能的变化规律。

3. 针对不同工艺参数和加工温度下的ZK60镁合金材料组织性能，进行力学性能测试和分析。

三、研究方法和技术路线1. 初步确定ZK60镁合金的组织结构和成分。

2. 设计和优化等温挤压工艺方案，其主要步骤为：（1）选择不同温度、应变速率下的等温挤压试验方案，确定最佳成形工艺参数；（2）对加工过程进行现场观测和数据采集，分析加工过程中的特点及其对材料组织性能的影响；（3）通过金相显微镜、扫描电镜等手段，分析ZK60镁合金在等温挤压加工过程中的组织性能变化规律。

3. 对不同工艺参数和加工温度下的ZK60镁合金进行力学性能测试，并分析其力学性能变化规律。

四、预期成果通过研究ZK60镁合金的等温挤压成形和组织性能变化规律，可以获得以下预期成果：1. 建立ZK60镁合金等温挤压成形的数学模型，通过仿真计算，预测其成形加工特性等参数。

2. 探究等温挤压成形过程中ZK60镁合金组织性能的变化规律，并对其进行详细分析。

3. 系统地研究ZK60镁合金在不同工艺参数和加工温度下的力学性能变化规律。

4. 给出ZK60镁合金在等温挤压成形中最佳工艺参数，为该材料在航空、航天、汽车、铁路、船舶等领域的应用提供参考。