梁晓媛，胡建华*，王仕杰，靳帅帅，苟毓俊

（1.太原科技大学 材料科学与工程学院，山西 太原，030024；2.中国重型机械研究院股份公司，陕西 西安 710032；3.太原科技大学 交通与物流学院，山西 太原，030024）

镁合金管被广泛使用，主要用于飞机，航天器，导弹，汽车和电子设备等工业领域[1]。镁合金管材的成型方法主要包括挤压法和斜轧轧制穿孔法。目前，通过挤压法制得的镁合金管材在表面质量，尺寸精度，性能等方面存在缺陷。同时，现有的挤压技术还存在效率低、金属损失大的问题。

斜轧穿孔法具有生产效率高，设备投资少的优点。斜轧穿孔通常采用两辊轧制和三辊轧制。其中，三辊轧机由于中辊直径小而受驱动，咬合能力弱，轧辊系统的刚性不够大，导致产品产量和质量较差。二辊轧机结构简单，用途广泛，发展成熟。通过采用二辊轧制，可以获得具有高产量，良好的组织和性能的材料。因此，研究镁合金无缝管二辊斜轧轧制的穿孔结构分析具有一定的研究意义。

本文利用Deform-3D软件成功建立了镁合金穿孔的有限元结构模型，并设定了镁合金斜轧穿孔的工艺和模具参数。为镁合金无缝管加工中的模具设计，设备选择和缺陷分析提供科学参考。

1 模型建立

1.1 镁合金材料的力学模型

由于Deform-3D中没有镁合金材料，因此需要建立该材料的力学.模型。使用的本构方程为：其中：ε是应变率（s−1），σ是应力（MPa）； R是气体常数为； T是变形温度（K）。

该模型与测试值的相对误差小，工作温度适用于300℃～450℃[2]。

1.2 几何模型

二辊斜轧穿孔是指两个辊在垂直于轧制线的相对平面中对称地以180°布置，并且辊的旋转方向相反。……