摘要:剪切挤压（SE）是一种剧烈塑性变形方法，该方法基于对材料施加压力，使其通过专门设计的挤压通道。挤压过程中包括普通挤压轴向受力和切向压力的变形，是一种剪切—挤压复合工艺。通过SE工艺并结合其他挤压工艺实现应变积累，将显著提高应变值，有望在生产超细晶或纳米结构材料当中发挥相当重要的地位。

基于此，为获得微纳米化的细晶铝合金，本文设计了一种剧烈塑性变形模具—剪切挤压模具，并利用工业纯铝进行了前期实验研究。

首先通过对SE挤压工艺过程分析及计算，得出挤压模具的主要结构参数。在此基础上，利用UG软件完成了挤压坯料及凹模型腔的三维结构造型及优化，并进一步完整设计绘制了SE模具的总装及主要工作零件图。同时针对部分零件，制定了其制造加工工艺。另外，本文采用纯铝材料，完成了力学性能试验测试，得出了试验用纯铝材料的应力应变曲线及硬度值，为进一步的理论数值分析及SE挤压工艺实验奠定了基础。

关键词：剪切挤压  剧烈塑性变形  模具设计  铝合金  力学性能

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1 课题的目的意义-1

1.2 国内外研究现状分析-1

1.2.1 铝合金的研究应用现状-1

1.2.2 铝合金传统SPD技术-2

1.2.3 剪切挤压细化晶粒的优势-2

1.3 本文的主要内容-3

2 剪切挤压模具设计-4

2.1 剪切挤压模具设计思路-4

2.2 模具总体结构设计-4

2.3 剪切挤压模具零件结构设计-5

2.3.1 剪切挤压工艺参数计算-5

2.3.2 凹模与凹模套的设计-10

2.3.3凸模的设计-14

2.3.4凸模固定板-15

2.3.5凸模垫板-15

2.3.6其他主要零件设计-15

2.3.7 剪切挤压模具装配图-17

2.4 剪切挤压模具零件制造工艺-17

2.4.1凸模固定板制造工艺-17

2.4.2凹模制造工艺-20

3 纯铝力学性能的实验研究-22

3.1 实验目的-22

3.2 纯铝单向拉伸实验研究-22

3.2.1试验材料-22

3.2.2试验设备-22

3.2.3试验原理-22

3.2.4试验过程-22

3.2.5数据处理-24

3.2.6应变硬化指数（n值）的计算-24

3.2.7截距、强度系数、标准偏差和变异系数的计算-27

3.2.8应力-应变曲线的生成-29

3.3 纯铝布式硬度试验-29

3.3.1 试验材料-29

3.3.2 实验设备-29

3.3.3 硬度试验原理-30

3.3.4 硬度试验步骤-30

4 结论-33

参考文献-34

致  谢-35