1. 研究目的与意义（文献综述）

镁合金作为工业应用中最轻的金属结构材料 ,具有密度低、比强度和比刚度高、抗震及减振能力强、电磁屏蔽效果优异、尺寸稳定、导热性好、机械加工性能优良及易回收等优点 ,在电子、电器、通讯、汽车、交通、航空、航天等领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景。所以其板料成形技术得到广泛关注，从最初的以压铸为主的成形，逐渐发展到塑性成形。与钢板和铝合金板相比，镁合金板料在室温下的滑移系数量少，成形性能很差，加热后可以得到提高 ^[1-5]。

圆筒形件拉深过程常见的缺陷是起皱与破裂。起皱是由于当凸缘材料在转变为筒壁时要受到很大的切向压力,在此压力下,凸缘材料失去稳定而形成皱折。破裂则是由于凸缘材料的变形抗力超过了材料本身的极限强度而造成的。当材料确定以后,拉伸模具的正确设计是避免缺陷出现的关键^[6-9]。

金属塑性加工的变形过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程。这时既有材料非线性, 又有几何非线性,再加上复杂的边界接触条件的非线性 ,这些 因素使其变形机理非常复杂, 难以用准确的数学关系式来进行描述 。随着金属塑性成形技术的日益发展 ,人们对在成形过程中的变形规律、变形力学的分析越来越重视。近年来，随着计算科学的快速发展和有限元技术应用的日益成熟，采用数值模拟技术分析金属在塑性变形过程中的流动规律在实际生产中得到愈来愈广泛的应用，其大大缩短了模具和新产品的开发周期，降低了生产成本，提高了企业的市场竞争能力，推动现代制造业的快速发展。金属成形过程的有限元数值模拟被用于求解金属变形过程的应力、应变 、温度等的分布规律,进行模具受力分析,及预测金属的成形缺陷。有限元法作为一种有效的数值计算方法已经被广泛应用于金属成形过程的数值模拟方面^[10-13]。

2. 研究的基本内容与方案

在拟指定筒形件外形基础上，首先进行模具类型确定，确定模具结构的基本定义（例如上下模、冲头等），完成总布置图。之后进入模具设计阶段，采用420摄氏度下ZK61M镁合金变形有限元分析结果作为设计基本依据，进行模具的细节设计。

2.1 设计目标：

（1） 模具尺寸等数据进行确定，可参考现有镁合金筒形件尺寸。

（2） 筒形件及模具进行三维建模。

（3） ZK61M镁合金热成形拉伸过程进行有限元分析。

（4） 模具设计内容的确定，参数的选取。

（5） 论文、出图、准备答辩 PPT。

2.2 拟采用的技术方案及措施：

（1） 查阅资料。了解国内外以前和现在的拉深模具设计及有限元分析。

（2） 绘制部分草图。完成模具初步构思。

（3） 建立三维模型。

（4） 对三维模型进行有限元数值分析。

（5） 完成 CAD 图。运用CATIA软件3D模型转成2D工程图，完成设计。

2.3 技术方案图：

3. 研究计划与安排

1（7 学期第20周） 确定毕业设计题目、毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集

2（8 学期第1周） 方案构思、文献检索、完成开题报告

3～4（8学期第2-3周） 外文翻译、资料再收集

4. 参考文献（12篇以上）

[1]程永奇,陈振华,傅定发.镁合金拉深工艺的研究与进展[j].热加工工艺,2004(11):52-55.

[2]闫凯民,方刚.镁合金板热拉深模具设计及应用[j].轻合金加工技术,2017,45(05):57-61.

[3]卢国清,邱晓刚,唐建伟,张晓华.应变分析方法在金属薄板拉深成形中的应用[j].钢铁钒钛,2001(02):59-64.