5182铝合金板材成形性能研究

在室温条件下,依次按0°、45°和90°的轧制方向和0. 01、0. 1和1 s-1的应变速率对5182铝合金标准试样进行单向拉伸实验,研究了5182铝合金室温下的成形性能。结果表明,5182铝合金的力学性能受应变速率及轧制方向的影响。同一应变速率下,其抗拉强度和伸长率在轧制方向为0°时最高,屈服强度在90°时最高,但各方向区别不明显;同一轧制方向上,随着应变速率的增大,其抗拉强度及伸长率呈下降趋势,屈服强度呈上升趋势;基于5182铝合金的单向拉伸实验,建立了Fields-Backofen本构方程,此外通过杯突实验,获取了5182铝合金的成形极限曲线,从而为5182铝合金室温冲压成形极限的预测及数值模拟提供理论支持。利用Dynaform模拟某车型汽车前盖内板冲压成形,证明本构方程和成形极限曲线的精度满足工程要求。     

AA5182-O铝合金成形极限在二次拉深中的应用研究

对AA5182-O铝合金进行了钢模胀形,获得了常温下AA5182-O铝合金成形极限曲线。对该材料进行了单次拉深和二次拉深试验,并将拉深失稳周边极限应变点和试验成形曲线进行了对比。结果表明,AA5182-O铝合金TD方向的成形极限曲线低于RD方向的成形极限曲线,且该材料的成形极限曲线整体向右移动;二次拉深成形性能好于单次拉深成形性能,相对于单次拉深,两者邻近失效部位极限应变值基本相同且和试验成形极限曲线接近,而二次拉深周边的应变点得到了充分变形且没有跳跃式变化。     

铝合金板材温热成形性能

在20℃～300℃的温度范围内,分别对7B04-T6和6061-T6铝合金薄板进行了单拉试验,结果表明,7B04-T6高强度铝合金的断后延伸率和拉伸极限应变在温热状态下都有显著的提高,比较适合于温热成形,而6061-T6则不太适合。另外,基于Fields&Backofen本构方程,对7B04-T6在不同温度状态下的强化规律进行了分析和探讨,结果表明,随着温度的逐渐升高,应变强化指数n值不断减小,应变率敏感系数m值则显著增大,应变率强化明显增强,这也是在温热状态下其成形性能提高的主要原因。     

电极形状对AA5182铝合金电阻点焊性能的影响

采用自主设计的球面电极(spherical electrode, SE)进行铝合金的电阻点焊研究,从电极寿命、裂纹抑制及接头拉剪载荷三个方面,比较其与普通平端面电极(flat electrode, FE)对AA5182铝合金电阻点焊性能影响的差异,并结合SORPAS模拟结果验证和分析了产生这种差异的机理. 结果表明,针对AA5182铝合金中频直流电阻点焊,采用这种自主设计的SE电极所得的焊点拉剪载荷总体较高,裂纹风险因子也较小(SE:0.105～0.110, FE:0.148～0.152),焊点的裂纹呈现短而小的特征,电极寿命明显优于FE电极.     

AA6016铝合金热处理及拉深成形工艺研究

以AA6016变形铝合金为研究对象,对其采取了不同的热处理,得出冲压成形性能最佳的固溶和时效处理方式,并研究了拉深速度和压边力等工艺参数对板料成形性能的影响。结果表明,AA6016铝合金冲压成形性能最佳热处理方式为540℃保温40 min的固溶处理及160℃预时效10 min处理,可提高其成形极限,改善AA6016铝合金的成形性能;室温拉深时当拉深速度为3 mm·min-1,压边力大小为1.2 N·mm-2时,拉深成形性能良好,可以得到极限拉深比为1.7,为AA6016铝合金在汽车车身方面的应用提供了理论依据。     

几种车用铝合金的半固态成形工艺研究

研究了汽车件铝合金A3 5 7、ZL10 8和AS9U3半固态坯料制备与压铸成形工艺。试验分析比较了上述三种铝合金的半固态非枝晶组织特点。结果显示 :所制备的A3 5 7合金与国外专业公司生产的半固态坯料组织比较接近 ,ZL10 8和AS9U3合金的半固态组织与A3 5 7合金有显著区别。通过工艺优化 ,采用半固态压铸技术成功地制成 3种高质量的汽车零件     

几种车用铝合金的半固态成形工艺研究

研究了汽车件铝合金A357、ZL108和AS9U3半固态坯料制备与压铸成形工艺。试验分析比较了上述三种铝合金的兰固态非枝晶组织特点,结果显示：所制备的A357合金与国外专业公司生产的兰固态坯料组织比较接近ZL108和AS9U3合金的半固态组织与A357合金有显著区别,工艺优化,采用兰固态压铸技术成功地制成3种高质量的汽车零件。     

汽车车身板材AA6016铝合金拉深成形性能研究

以可热处理的AA6016变形铝合金为研究对象,通过选择最佳的固溶和时效处理,得到冲压成形性能最优的AA6016铝合金。在不同的拉深速度、压边力和润滑条件作用下,寻求最优拉深变形条件,并对在不同拉深条件下的拉深件的成形极限进行分析,讨论出现拉裂现象的原因,对其成形参数与材料力学性能和材料的微观组织之间的关系进行了分析。     

AA5754铝合金板冲压成形仿真及试验研究

利用Dynaform软件对某汽车铝合金板件进行了冲压成形数值模拟分析,通过设置压边圈、拉延筋的方式有效地减少了起皱和破裂的发生。模拟结果与试验结果对比后发现两者相吻合,验证了数值模拟的准确性。这能为此类铝合金板的冲压成形提供理论指导。     

高强度铝合金板材的温热介质充液成形研究

在温度20℃～300℃的范围内,对厚度1.2mm的7B04-T6高强度铝合金薄板在应变速率分别为0.0006s-1、0.006s-1和0.06s-1的条件下进行了单拉试验,并在此基础上利用MSC.Marc有限元软件进行了筒形件温热介质充液成形的差温热力耦合数值模拟,研究了成形温度、冲压速度和液室压力对于成形性能的影响。结果表明,在冲压速度15mm/min以及液室压力1MPa的情况下,零件的最大成形高度由常温下的20.5mm提高到了300℃时的31.6mm。     

变形速度和温度对5182铝合金成形性能的影响

在室温和200℃条件下,通过单轴拉伸和杯突试验研究变形速度(1 mm/min,30 mm/min,90 mm/min,200 mm/min)对5182铝合金成形性能的影响,并通过光学显微镜观察金相组织。在室温低变形速度下成形,由于拉伸过程中发生了动态应变时效,拉伸应力-应变曲线呈锯齿状,在200℃下动态应变时效消失,得到光滑应力-应变曲线。在室温下,随变形速度的增加,杯突值由7.8 mm增加到8.4 mm;在200℃下,杯突值随变形速度的增加而减小,变形速度为1 mm/min,得到最大杯突值10.5 mm,相比室温的提高了34.6%。     

基于M-K理论的5182铝合金汽车板成形极限预测

5182铝合金因比强度高、成形性能优良,作为轻质材料在汽车覆盖件上得到了广泛应用。成形极限是衡量板材成形性能的重要指标,是冲压模具设计的重要依据。基于M-K理论,采用Voce硬化模型和Barlat89屈服准则,预测5182铝合金板材的成形极限,并与实验数据进行对比。结果表明:在初始厚度不均匀度为0.998时,预测曲线与实验数据吻合程度较好,验证了M-K理论预测成形极限的可靠性。     

5182铝合金热轧再结晶模型

在Ｇｌｅｅｂｌｅ１５００热模拟上采用双道次热形软化法,建立了５１８２铝合金热轧再结晶数学模型,对该模型的分析发现,再结晶百分数对应变速率非常敏感,在一定的变形温度条件下,当应变速率ε≥１ｓ＾－１时再结晶完成所需的时间相当短暂。在此外,还运用再结晶百分数－保温时间－变形温度（Ｒ－ｔ－Ｔ）的关系曲线,提出了铝合金热轧过程显微组织演变的控制轧制技术,即在现有的可逆式热同上,通过控制最后首次的轧制温度,轧     

罐盖用5182铝合金的工艺研究

从化学成分、熔铸工艺、均匀化退火、轧制工艺等方面,对罐盖用5182铝合金的生产工艺进行了阐述。在试验条件下,产品性能、板形能够达到罐盖用5182铝合金的要求。     

AA5754铝合金板材渐进成形壁厚均匀性研究

为改善板材渐进成形制件的壁厚均匀性,采用ABAQUS/Explicit有限元仿真软件对AA5754铝合金板材渐进成形工艺进行数值模拟,建立了适用于渐进成形的有限元模型,并进行了渐进成形实验,通过模拟结果与实验结果对比,验证了模型的准确性。同时,分析了夹具开口尺寸、成形速度和背压压力3种工艺参数对渐进成形制件侧壁壁厚均匀性的影响。结果表明:夹具开口尺寸和成形速度对渐进成形制件壁厚均匀性影响较大,且夹具开口尺寸越小、成形速度越大,壁厚均匀性越好;另外,背压的存在也有利于改善壁厚均匀性,但是当背压大于一定值时,会产生较为严重的鼓包缺陷。     

基于各向异性屈服函数的AA6016铝合金热成形性研究

根据Vegter各向异性屈服函数和Bergstrom硬化模型,建立了不同温度下AA6016-T4铝合金的Vegter屈服面材料模型。然后,使用该材料模型进行了热拉深实验验证。结果表明:温度对于板料屈服轨迹有明显影响,尤其对于板料厚度分布的预测;在筒形件底部和凹模圆角位置,模拟结果几乎与实际结果吻合。     

轨道交通用工业AA5083铝合金快速超塑性成形技术研究

采用快速超塑成形技术对高铁车辆侧壁外板进行成形试验,结果表明,其生产效率高、成本低,能够成功解决传统冲压工艺无法实现复杂空间曲面铝合金零件以及传统超塑成形工艺成形周期长、效率低的难题。通过系列试验研究,确定了热冲压工艺与超塑成形工艺相结合的快速超塑成形技术,成功使用厚度为4 mm的工业用铝合金薄板制造了圆角极小(R≤4 mm)的高铁边缘蒙皮和直壁拉深成形的大型地铁门框零件(h≈80 mm),该成形件具有尺寸精度高、壁厚分布均匀、形状稳定性高等优点,同时其力学性能满足使用要求。     

铝合金板材温热介质成形本构建模方法综述

铝合金板材温热介质成形温度跨度大,材料集硬化、软化特征于一体。应力应变曲线表现为3种变化趋势,即单调增、先增再稳态、先增后减。文章结合上述特点,总结了适用于温热介质成形的典型本构模型,并讨论了铝合金温热介质成形的本构建模的几种可行方法,即分段模型、线性组合模型、高阶多项式模型、神经网络模型及内变量模型。     

7075-T6铝合金板温热成形极限图实验

研究7075-T6铝合金板在温热状态下成形性能,采用电化学腐蚀网格法,利用热力耦合条件下的通用板材成形性能实验机和网格应变自动测量分析系统,获得了7075-T6铝合金板在温热状态下(室温~200℃)的成形极限图(FLD)。实验表明,7075-T6铝合金板的成形极限曲线受温度影响显著,并随温度的升高而上升。基于实验数据,建立了不同温度下7075-T6铝合金板成形极限图的计算模型。