新型高强铝合金锻造工艺实验与模拟研究的任务书.docx

新型高强铝合金锻造工艺实验与模拟研究的任务书
任务书
一、研究背景
高强度铝合金已经成为现代制造领域中最受欢迎的材料之一，其具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，广泛用于航空航天、交通运输、电子电器、建筑工程等领域。然而，高强度铝合金的加工难度较大，尤其是锻造加工。传统的锻造工艺不能满足现代工业对高质量、高效率、低成本的要求，因此需要更加先进的工艺来解决现有问题。
二、研究目的
本研究的主要目的是探索新型高强度铝合金锻造工艺，提高锻造效率和质量，并通过数值模拟的方式来分析该工艺的加工过程和机理，为这一领域未来的发展提供基础研究支持。
三、研究内容
1.实验研究：利用数控锻造机完成镁铝系、锂铝系、镁锌系以及其他高强度铝合金的原材料钢模锻造实验。包括锻造工艺条件的确定、制造锻造模具以及加热设备的设计和使用等。采用物理实验方法来探究新型高强度铝合金锻造工艺的可行性、加工难度以及加工效率等。
2.数值模拟：通过数值模拟软件建立高强度铝合金锻造加工的有限元分析模拟。模拟锻造工艺中塑性变形过程、变形加工力矩、变形应变场、残余应力场等关键参数的变化规律。并通过数值模拟结果帮助实验研究的设计优化。
4.结合实验和数值模拟，分析新型高强度铝合金锻造工艺过程的物理和力学机制，分析加工过程中温度场、应力场、变形场、应变速率和塑性变形机制等因素对高强度铝合金锻造过程的影响。
5.分析新型高强度铝合金锻造工艺的实际应用情况，评价其加工效率和质量，探索其在行业中的推广应用前景。
四、研究意义
1.本研究可以为高强度铝合金锻造工艺的发展提供理论支持和实验基础，促进其在制造业中的应用。
2.通过数值模拟软件，将高强度铝合金加工工艺数字化，可以对实际生产难以直接观测的情况进行科学化分析，使得决策者更好地了解加工过程，为产品设计、制造和取得更优化的锻造工艺提供参考的方式。
3.对比传统高强度铝合金锻造技术，新型高强度铝合金锻造工艺可以大幅提高其加工效率和质量，并在实际应用中获得更多的经济效益和市场竞争力。
五、研究进度安排
本研究预计在3年内完成。主要进度安排如下：
第一年：完成新型高强度铝合金锻造工艺实验的初步研究，包括锻造模具的制作、加热设备的设计和使用等。
第二年：在实验研究的基础上，完成数值模拟的建模和分析，并通过模拟结果帮助实验研究的设计优化。
第三年：以实验和数值模拟结果为基础，分析新型高强度铝合金锻造工艺过程的物理和力学机制，评估其加工效率和质量，探索其在行业中的推广应用前景。
六、研究条件
本研究主要依靠实验设备和数值模拟软件，在实验方面主要使用数控锻造机，并需要有一定的锻造和数值模拟经验；在数值模拟方面需要使用较高配置的工作站和有经验的分析人员。
七、研究预算
本研究主要经费用于实验设备的购置和维护、数值模拟软件的购买和维护、人员支出等方面，预计总经费不少于500万元。
八、预期成果
1.发表论文2-3篇，其中1篇为高水平论文。
2.推广新型高强度铝合金锻造工艺并获得专利。
3.为制定新型高强度铝合金锻造工艺标准提供参考依据。
4.开创新型高强度铝合金锻造工艺的先河，为制造业的发展做出贡献。