Φ6 mm–2A10铝合金棒材电磁镦粗变形机理数值仿真研究

目的 针对块体材料在高应变速率成形过程中应力、应变结果等很难获得的情况,通过数值模拟方法揭示其变形机理。方法 将电磁成形技术和镦粗工艺相结合,建立电磁镦粗电磁场–力场数值耦合模型,同时进行相应的工艺试验,通过对比仿真和试验得到的鼓形特征验证模型的准确性,利用数值模型获得电磁镦粗的加载特性,分析电磁镦粗试样内部的应力和应变状态。结果 电磁镦粗试样的数值模拟结果与试验结果的最大径向相对误差为5.1%,平均径向相对误差为2.84%;驱动片上磁压力的峰值在时间上大致位于第1个周期的1/4处,在空间上大致位于驱动片半径的5/8处;冲头的最大冲击速度达13.9 m/s,在该冲击速度下电磁镦粗试样内部的应变速率达7 700 s⁻¹;电磁镦粗试样内部的金属塑性流动不均、不同区域的应力状态差异和绝热温升所导致的应力–应变分布与常规镦粗的类似。结论 证明了所建立的电磁镦粗电磁场–力场数值耦合模型的准确性和电磁镦粗工艺的可行性。     

AA5182铝合金两步高速拉伸的试样设计及其性能研究

目的 提高铝合金塑性成形性能,解决高速成形贴模缺陷.方法 设计一种两步高速拉伸试样,在液压式伺服高速拉伸机上开展2次拉伸实验,并采用非接触式光学测量技术(Digital image correlation,DIC)测量全场应变,利用数值模型确定拉伸速度,获得期望的预拉伸应变率和应变.将单次高速拉伸性能与2次不同应变率和预应变下的高速拉伸性能进行对比.结果 铝合金材料在2次高速拉伸下的性能明显好于单次拉伸,抗拉强度增加了10％,断裂应变增加了14.5％.结论 设计的试样能满足2次高速拉伸的要求,试样预拉伸区域的尺寸和拉伸速度会影响试样的预应变、预应变率以及最终的断裂应变.     

铝合金车门把手磁脉冲成形工艺中贴模性能研究

目的 研究铝合金在磁脉冲成形后零件轮廓的形状偏差与工艺参数之间的关系,分析形状偏差形成原因.方法 开展螺旋线圈不同放电能量下的汽车车门把手零件的成形实验,并采用光子多普勒测速系统(Photonic doppler velocimeter,PDV)测速,利用Dyna/EM模块建立的数值模型,主要从电磁力的分布、应力波的传播效应和励磁源的影响3个方面进行对比分析.结果 零件和模具的形状偏差根据其位置存在不同,短轴区域的偏差明显大于长轴区域.形状缺陷主要是由电磁力的分布情况和惯性效应造成的.放电电流频率会影响板料和模具之间的回弹效应.结论 降低电流频率以及改变线圈电磁力分布可以有效抑制板料的回弹,提高板料贴模性能.