基于杯突试验的铝合金板材温成形性能分析

采用杯突胀形试验,对5754铝合金板材进行了温成形试验,研究了成形温度、冲头速度和压边力对板材温成形性能的影响,并通过扫描电子显微镜观察了不同成形温度下的断口形貌。试验结果表明,随着成形温度升高,板材的成形质量越好;冲头速度越高,板材所受的最大载荷力越大,成形质量越差;压边力在10~20 kN范围内对板材的成形影响较小。     

数值模拟调整拉深件压边力

研究压边力在拉深成形过程中对板材成型质量的影响。采用数值模拟技术能快速确定合适的压边力值以提高板材拉深件的成形质量 ,从而证明模拟调整压边力是一种可实施的方法     

关于圆筒形件拉深成形极限的研究

本文通过分析拉深过程中圆筒形件凸缘部分的应力应变分布情况,推导出了筒形件拉深成形极限的预测式,通过与国外提出的三种预测式的对比和五种板材的室温拉深成形实验,验证了该预测式的正确性。结果表明:本文提出的圆筒形件拉深成形极限的预测式计算量小,精确度高,相对误差小于5%,能够较准确地预测板材的拉深成形极限。     

单位压边力对金属板材成形性能的影响

运用数值模拟方法分析金属板材成形,得到在不同压边力作用下的应变曲线图和有限元网格变形图。模拟分析结果与生产实践基本吻合,从而为快速有效地确定压边力对板材成形极限与表面质量的影响,验证模具设计的精确性,降低模具设计成本和缩短模具设计周期提供了一种可实施的手段。     

基于CAD/CAE方盒件变压边力冲压成形工艺设计

以方盒件为例,对其成形时的压边力进行优化设计,为优化方盒件拉深成形质量提供了行之有效的途径。     

AZ31镁合金轧制板材的两阶段气胀成形研究

研究了AZ31镁合金轧制板材在523 K, 0.3 MPa与623～673 K, 0.55～0.7 MPa下的两阶段气胀成形性能。结果表明:胀形件的厚向应变不均匀, 第二阶段变形的等效应力值明显小于第一阶段, 出现了软化现象。显微组织观察和表面形貌分析表明: 在第一阶段变形过程中, 由于动态再结晶的作用, 晶粒被显著细化, 从而得到了第二阶段变形所需的等轴细晶组织。在第二阶段变形过程中, 晶界滑移起主导作用, 并伴随有一定量的晶内滑移发生。     

基于压边力的无凸缘U形件拼焊板回弹及控制研究

采用固定压边间隙法获得恒定压边力值,对具有纵向焊缝的拼焊板在不同压边力作用下的回弹特性进行研究,并与光板对比;将正交试验设计和有限元软件相结合的方法应用到无凸缘U形件成形过程中,对成形过程中的变压边力形式进行了优化设计。结果表明,拼焊板及其光板的回弹随着压边力增加先增加后减小,压边力小时,拼焊板回弹介于对应的两光板之间,随着压边力增加,拼焊板回弹量在对应的光板之上。采用经优化设计的变压边力,拼焊板及其光板回弹与恒定压边力时相比明显减小,回弹控制效果好。     

AZ31镁合金轧制板材的中温变形性能研究

研究了AZ31镁合金轧制板材在不同温度(423～523 K)以及不同应变速率(0.001～0.01/s)下的力学性能和变形机制。结果表明,材料的塑性随着温度的升高和应变速率的降低而增加, 表现出一定的应变速率敏感性。当温度在动态再结晶温度以下时, 材料的塑性变形主要是: 孪生、位错滑移。随着温度的提高, 在孪生区域和晶界处可以观察到许多动态再结晶晶粒, 这表明在变形过程中同时发生了孪生诱发动态再结晶和连续动态再结晶。     

AZ31镁合金轧制板材冲压性能的研究

通过在不同温度下分别沿轧向、45°方向及横向进行了单向拉伸试验,且对AZ31镁合金轧制板材的冲压性能进行了研究.结果表明:随着变形温度的升高,板材抗拉强度和屈服强度下降,断裂伸长率提高,应变硬化指数和塑性应变比降低,拉深性能得到改善;变形温度高于200℃时,板材的冲压性能得到改善,轧制方向上其屈强比为0.876,应变硬化指数为0.158,塑性应变比为1.307.     

AZ31镁合金轧制板材冲压性能的研究

通过在不同温度下分别沿轧向、45°方向及横向进行了单向拉伸试验,且对AZ31镁合金轧制板材的冲压性能进行了研究.结果表明:随着变形温度的升高,板材抗拉强度和屈服强度下降,断裂伸长率提高,应变硬化指数和塑性应变比降低,拉深性能得到改善;变形温度高于200C时,板材的冲压性能得到改善,轧制方向上其屈强比为0.876,应变硬化指数为0.158,塑性应变比为1.307.     

转速对铝铜FSW接头组织与性能影响

采用搅拌摩擦焊设备对3mm厚6082铝合金和T2紫铜进行连接,通过金相显微镜、硬度测试、拉伸实验等,探究转速对焊接接头组织与力学性能影响。结果表明：焊接转速为1000 r/min,焊接速度为50 mm/min,偏移量为0.6 mm,焊缝成形效果最佳,Al/Cu相互嵌入,呈现钩子形态,焊核区出现明显的金属塑性流线,生成Al4Cu9、AlCu、Al2Cu、Al2Cu3金属间化合物;焊核区显微硬度波动大,峰值出现于界面位置,这是由于该处生成Al-Cu金属间化合物造成的;随着转速的增加,抗拉强度先增大后减小,最大抗拉强度可达255 MPa,为Al母材抗拉强度的82%,断裂位置位于铝铜结合处,呈韧性断裂。     

不同热处理工艺对LY12合金拉伸性能的影响

分析了LY12铝合金材料性能特点,通过拉伸试验来分析热处理工艺对LY12合金抗拉强度、屈服强度和延伸率的影响。利用扫描电镜观察断口形貌,通过金相分析,从微观组织的变化来解释热处理工艺对LY12合金力学性能的影响规律。试验结果表明LY12合金经过不同热处理后,自然时效处理的LY12合金的抗拉强度比正常时效的要高,但是它们的屈服强度相差不大;正常时效处理时的屈服强度和抗拉强度大于欠时效和过时效处理时的屈服强度和抗拉强度;自然时效处理时的断后延伸率最大,正常时效处理时的断后延伸率最小,过时效处理时的断后延伸率大于欠时效处理时的断后延伸率。     

Inconel625高温合金等离子弧加丝焊接接头组织与性能研究

针对传统方法焊接厚板Inconel625合金时存在的未熔透,性能差的问题,采用等离子焊接技术对8mm厚Inconel625合金进行焊接,同时采用ERNiCrMo-3焊丝作为填充材料保证成型。通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、万能试验机和显微硬度试验机等设备对焊接接头进行显微组织和性能分析。结果表明,在焊接电流230A,焊接速度240 mm/min,送丝速度1400 mm/min,等离子气流量4.0 L/min下所获得焊接接头成型最好,力学性能最好;焊接接头均呈现出上宽下窄的“Y”字型形貌,母材区为奥氏体等轴晶,焊缝区基本以细小的胞状晶为主,熔合线区域为垂直于熔合线生长的粗大胞状晶,MC型碳化物和Laves相会在焊接过程中析出;接头抗拉强度最高,可以达到811.36MPa,焊接接头断裂为韧性断裂;所有参数下焊接接头均是焊缝区硬度最高,随着焊接热输入的增大,焊接接头整体硬度值升高,当电流达到240A与250A时焊接接头硬度差别较小。     

6061-T4铝合金激光焊接接头组织与力学性能研究

对汽车用6061-T4铝合金板材进行激光焊接，采用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜、维氏硬度测试、拉伸试验等研究了激光焊接接头微观组织、显微硬度、强度和塑性、拉伸试样断口形貌。结果表明，6061-T4铝合金激光焊接接头的母材区组织为粗大条状晶粒; 焊缝中心组织为细小的铸态树枝晶，针状β"析出相在晶界偏聚，位错密度降低; 激光焊接接头的强度(硬度)和塑性均比母材有一定下降。     

7075铝合金高速铣削表面质量及刀具磨损机理

为探究铣削参数对铝合金表面质量和刀具磨损的影响机理,选择7075铝合金为研究对象,基于AdvantEdge有限元分析和铣削实验,得到了铣削速度对铣削力和铣削温度的影响规律,并将铣削后的工件和刀具进行SEM分析,探明了铣削速度对7075铝合金表面成形机理和刀具磨损机理的影响。结果表明:铣削温度随铣削速度的增大而增大,X向铣削力和Y向铣削力与铣削速度呈正相关关系,然而在铣削速度达到750 m/min后,Y向铣削力增大幅度减小,此外X向铣削力远大于Y向铣削力;在铣削速度较低时刀具的主要磨损机理为粘结磨损,随铣削速度增大到750 m/min后,主要磨损形式由粘结磨损逐渐转变为剥落磨损和磨粒磨损;在铣削过程中工件亚表面的微观结构显示出明显的白层,其次当铣削速度达到1260 m/min后,还伴随着明显的材料堆积现象以及裂纹或撕裂等亚表面缺陷。     

转速对2524铝合金搅拌摩擦点焊组织与性能的影响

对2524铝合金薄板进行搭接搅拌摩擦点焊试验, 研究了搅拌头转速对其组织与性能的影响。结果表明, 随转速增加, 焊点外侧飞边越加严重, 组织畸变程度增加, 焊核区宽度增大, 有效连接宽度先增大后减小。母材区硬度最大, 热影响区硬度最低;在焊核区内, 显微硬度随转速增加而增大, 当转速为1 100 r/min时达到最大133.9HV, 而热影响区在300 r/min时硬度最大。在单向拉伸试验中, 接头剪切强度随转速增加先增大后减小, 在700 r/min时达到最大值3 510 N;接头呈现出两种断裂模式: 即低转速下平行于两板面断裂和高转速下沿倾斜方向断裂;断口呈现明显的剪切韧窝形态, 韧窝小而浅, 焊接接头为韧性断裂。     

车身用5182铝合金板成形极限研究

基于M-K理论,分别结合Hill79和Logan-Hosford屈服准则构建成形极限预测模型,导入5182铝合金材料参数,分析板料初始厚度不均匀度、指数参数对其成形极限曲线的影响; 通过结合非接触式应变测量系统的Marciniak胀形实验采集5182铝合金板料极限应变数据,并与预测成形曲线进行对比。结果表明,当板料初始厚度不均匀度为0.97时,基于M-K模型结合Hill79屈服准则的预测曲线与实验结果的符合度为94.09%。