图4 成形温度对变形抗力的影响

锻件变形抗力与成形温度关系较大，成形温度的适当增加使得镁合金的塑性变形能力提高，有利于金属流动，变形抗力下降。但是，随成形温度进一步升高，镁合金内部氧化，导致塑性降低、变形抗力上升。因此，成形温度宜选择在370～390 ℃之间。

模具工作速度对变形抗力的影响

材料的变形速度一般情况下体现在模具的工作速度上，本文在不同的模具工作速度下进行仿真计算。其模拟参数设定如下: 成形温度为380℃，摩擦系数为0. 1，下模窗口处圆角半径为30mm，模具工作速度分别为5，7和9mm·s－1。仿真结果如图5所示。

图5 模具工作速度对变形抗力的影响

下模窗口处圆角半径对镁合金轮毂锻造的影响

为研究下模窗口( 图6a中的B区域) 圆角半径对镁合金轮毂锻造的影响，选择不同下模窗口处圆角半径进行仿真计算，结合模型的实际生产加工和重量要求等情况，其模拟模型参数设定如下：成形温度为380℃，模具工作速度为6mm·s－1，摩擦系数为0. 1，下模窗口处圆角半径分别为12，16和20mm。模拟结果如图6所示。

图6 下模窗口处圆角半径对镁合金轮毂锻造的影响(仿真结果)

(a) Ｒ12mm (b) Ｒ16mm (c) Ｒ20mm

从图6可以看出：下模窗口处圆角半径为12mm时，圆角处出现严重的横向折叠；圆角半径为16mm时，折叠现象减少；圆角半径为20mm时，折叠现象基本消失。这是因为圆角半径的增大，使得金属液流动阻力减小，充型顺畅，同时减小了此处的应力集中情况。

镁合金轮毂锻造试验

锻造模具

本文依照模拟试验结果，结合该型轮毂的实际锻造生产，设计的锻造模具如图7所示。

图7 锻造模具装配示意图

1. 上模座2. 上模芯3. 上顶料器4. 下模座5. 下模6. 下顶料器7. 模板8. 承压板9. 连接螺栓

成形温度对镁合金轮毂锻造的影响

进一步对该型轮毂进行锻造试验，其试验成形温度T在350～ 410℃之间，试验结果如下：T＜370℃时，塑性变形能力差，轮辋处出现开裂现象，见图8a；T＞390℃时，窗口部位出现叠状的裂纹，见图8b；T在370～390℃时，锻件外观质量较好，没有开裂或叠状缺陷，见图8c。试验结果与仿真结果基本保持一致。