过渡区位置变化对轧制差厚板拉深成形性能的影响

主要研究了差厚板过渡区位置变化对盒形件成形性能的影响。使用Abaqus有限元软件对不同过渡区位置的差厚板进行了拉深模拟,得出应力、应变等值线图,分析了过渡区在不同位置的差厚板盒形件成形性能的变化。结果表明:随着过渡区位置的改变,差厚板的成形性能发生相应改变,过渡区位置向薄区偏移,主要变形区域分布在过渡区和厚区,成形性能提高,减薄率减小;过渡区位置向厚区偏移,主要变形区域分布在过渡区和薄区,成形性能降低,减薄率增大。     

高强铝合金复杂曲面件液压成形变形均匀性调控

针对高强铝合金复杂曲面件变形不均导致热处理后力学性能和组织不均的问题,采用液体凹模拉深和液体凸模拉深法,研究了压边圈形状、液压加载、预变形工艺对曲面件成形性和变形分布的影响,为提高复杂曲面件的形变和热处理强化效果提供理论指导。研究表明:液体凹模拉深成形对曲面件变形量调控的能力有限,与平面压边圈相比,曲面压边圈可以提高变形均匀性,曲面压边圈有利于提高变形均匀性,但应变平均值均低于7. 0%。液体凸模拉深可以使曲面件应变平均值提高到7. 5%～10. 6%之间,但仅增加正向液压无法提高曲面件的变形均匀性;正反向液压成形采用反向预变形和正向液体凸模拉深工艺可以提高曲面件的变形量,同时提高变形均匀性。     

铝合金管材超低温介质压力胀形行为

针对铝合金复杂异形管件常温成形易开裂的难题,利用铝合金在超低温下伸长率与硬化指数同时提高的双增效应,提出了铝合金异形管件超低温介质压力成形方法。通过建立管材超低温介质压力胀形装置,测试了6061铝合金管材在液氮温度(-196℃)条件下的胀形性能;结合数值模拟,分析了铝合金管材在超低温条件下的自由胀形行为。结果表明:铝合金管材在超低温(-196℃)条件下,胀形性能显著提高,膨胀率由常温下的17.4%增加至34.5%,提高了近1倍;超低温下铝合金管材的硬化能力同样提高,变形更均匀;相同变形阶段,随着硬化指数n值的增加,自由胀形变形区的极限应变和应变梯度均逐渐降低。     

液室压力加载路径对5A06铝合金锥形件充液拉深成形的影响北大核心CSCD

为提高5A06铝合金锥形件的拉深成形极限,采用数值模拟与实验相结合的方法进行了锥形件充液拉深成形的研究,分析了不同锥角的锥形件充液拉深变形过程中的缺陷形成机制及工艺参数的影响规律。锥形件成形的典型缺陷为悬空区起皱,分析了不同液室压力加载路径对锥角分别为5°、10°、15°及20°的5A06铝合金锥形件的典型缺陷的影响,获得了避免缺陷的加载路径以及不同锥角的锥形件的壁厚分布规律,实验确定了不同锥角的锥形件的拉深成形极限。结果表明:随着锥形件锥角的增大,锥面悬空区增大,充液拉深成形过程中的第1阶段液室压力加载路径的斜率减小,可避免为克服悬空区起皱而导致的破裂缺陷;锥角越大,锥形件壁厚减薄率越大,拉深成形极限越小。     

AZ31与ME20M镁合金板料热拉深性能实验研究

在不同成形温度、拉深速度、润滑条件下对1．2mm厚的AZ31镁合金板料与3mm厚的ME20M镁合金板料进行热拉深性能实验研究。实验表明：AZ31镁板的最佳成形温度为215℃，而ME20M镁板在250℃以上成形性能才随温度的升高明显改善，说明稀土元素对镁合金的室温拉深性能影响很小，但却显著提高镁合金的高温拉深性能，同时也说明镁合金板料具有较佳的轻薄结构成形性；两种镁合金板料热拉深成形性能都对拉深速度敏感．有润滑条件比无润滑条件成形性能要好。通过对成形件传力区部位金相实验分析得知，合理控制热拉深实验参数，能改善成形件微观组织，进而保证成形件质量。     

铝合金筒形件磁脉冲辅助冲压成形试验研究

针对铝合金筒形件传统拉深成形中由于成形性差容易出现拉裂问题,采用拉深预成形和磁脉冲辅助成形相结合的方法对5052-O铝合金板材进行筒形件成形性试验研究,探索磁脉冲辅助冲压成形工艺提高材料成形性的可能性。并研究应用磁脉冲成形减小预成形筒形件圆角半径的工艺可行性。结果表明:与普通冲压相比,磁脉冲辅助冲压成形能够提高材料的成形性,且提高放电电压和增加放电次数能增强圆角的再变形能力,圆角变形更加均匀。普通拉深筒形件减薄最严重部位出现在筒壁和圆角相接处,而磁脉冲辅助冲压成形筒形件有两个减薄严重部位:侧壁与圆角相接处和筒底与圆角相接处。     

铝合金2A12-O的动态充液拉深

针对铝合金板材成形性差的特点,提出液体内向流动动态充液拉深新技术。采用铝合金2A12-O板材对成形过程进行了初步实验验证后,运用有限元方法探讨不同的径向压力和不同的预胀路线对成形零件壁厚分布的影响。结果表明,采用该方法可以显著提高铝合金2A12-O的成形极限,成功拉深出拉深比达2.85的杯形件;径向压力显著影响杯形件壁厚的分布,通常较大的径向压力下的壁厚也较大。     

铝合金复杂曲面薄壁件液压成形技术

介绍了适合于制造铝合金复杂曲面薄壁件的液压成形技术,包括充液拉深、可控径向加压充液拉深和液体凸模拉深。由于充液拉深能提高成形极限,适合于制造铝合金复杂型面零件。可控径向加压充液拉深通过径向压力向内推料,进一步提高了成形极限,适合于成形大高径比筒形件。液体凸模拉深适合于获得深度较大、形状复杂、尤其底部具有小过渡圆角的复杂形状零件。     

CR340轧制差厚钢板微观结构对拉深成形性能的影响

应用电子背散射衍射(EBSD)技术对CR340钢轧制差厚板各厚度区晶粒尺寸、取向差分布和织构状态进行了检测,并进行了轧制差厚板的拉深试验,研究了差厚板微观结构对其拉深成形性能的影响。结果表明,差厚板薄区、过渡区和厚区的晶粒平均尺寸依次递减,而过渡区的晶粒尺寸最不均匀,织构均匀性最差;差厚板厚区晶粒细小,组织均匀性好,拉深时变形偏向厚区;{111}uvw和{876}uvw是提高冲压性能的有利织构,厚区各织构强度比更为合理,因而各向异性Δr绝对值更小,拥有比薄区较低的制耳率。     

反胀对双相钢复杂曲面件充液拉深变形的影响

采用包含反胀、压平和拉深成形三个阶段的反胀充液拉深成形方法,得到不同反胀预变形时双相钢DP590的反胀预成形件和终成形件,研究了反胀对充液拉深成形件壁厚、应变的影响。结果表明:对于复杂曲面件反胀充液拉深,反胀高度存在极限值,当超过极限值时,试件出现折叠缺陷,限制了反胀量的提高;相对于普通充液拉深,反胀充液拉深对复杂曲面件底部有一定的强化效果,当相对反胀高度为16%时,可使底部壁厚减薄率增加2%、等效应变增大0.03,并且底部变形量随着反胀高度的增大而增加,而对直壁处变形基本无影响。     

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。     

5A06铝合金中厚板的温热反拉深变形行为（英文）

针对铝合金中厚板室温下反拉深易破裂问题,提出了温热反拉深成形方法。以4.5 mm厚的5A06铝合金板材为研究对象,分别进行室温、280和360°C下的反拉深实验和数值模拟研究,分析温度、压边力和压边间隙对反拉深变形过程中破裂和起皱缺陷的影响规律。采用Abaqus/Explicit软件对温热反拉成形进行了热力耦合数值模拟,得到反拉深变形过程中应力及温度的分布。结果表明:弯曲效应导致凹模内圆角与直壁区过渡处在厚度方向存在径向应力梯度,当温度升高至280°C时,该应力梯度由室温下505 MPa降为72 MPa,减小了85.7%。提高成形温度能明显降低径向应力梯度,从而避免了破裂的发生。当温度高于280°C时,外侧凹模圆角处的切向应力增大,该处起皱缺陷易于发生。当温度升高至360°C时,材料由于过度软化而发生破裂。采用1.5t(t=4.5 mm)压边间隙时,能消除高温成形过程中破裂和起皱缺陷,并成功成形420 mm深的筒形件。     

不等厚拼焊板材的成形性实验研究

不等厚拼焊板由于焊缝的存在及其方位影响，又由于坯料强弱不均，可以引起坯料的冲压变形性能发生显著变化。本文通过焊接工艺对比，比较了激光焊、滚压电阻焊和氩弧焊工艺对拼焊板塑性变形性能的影响；对拼焊板试析进行拉伸实验，确定了焊缝方位和薄厚板比例对试件塑性变形的影响；进行了不等厚拼焊板件的半球拉深实验和方盒件拉深实验，总结了拼焊板材的冲压成形性能和不均匀变形规律。     

铝合金异型曲面件液压成形过程(英文)

针对低塑性铝合金的双曲率异型曲面件"落压"导致废品率高、尺寸一致性差、材料内部组织损伤影响疲劳性能等问题,采用液压成形技术对其进行研究。采用数值模拟和实验方法,对液压作用下的拉深过程及变形方式进行分析;探讨成形过程中起皱、破裂等失效形式及其机理,分析液压对缺陷发生区域典型点的应力状态和应力大小的影响。结果表明,避免缺陷的液室压力区间为10～30MPa;根据不同液压加载路径对异型曲面件横纵截面壁厚影响,确定合理的液室压为20MPa。     

纯钛板材冷拉深成形过程中的组织与性能

纯钛板材冷拉深成形困难,组织与力学性能变化显著。文章以TA2纯钛半球形曲面件冷拉深成形为对象,研究该成形过程中材料的微观组织与力学性能变化,分析拉深变形特点与微观组织、力学性能的关系,并进一步研究改善拉深件后续塑性变形能力的热处理方法。结果表明,拉深件不同区域微观组织及力学性能存在差异:变形量越大,形变孪晶越多,组织形貌越复杂,强度越高,塑性越低。退火可以有效地改善其组织及力学性能,退火温度对微观组织均匀性和晶粒大小有显著的影响。     

圆简形件冲压成形中拉深筋的成形性分析

建立了圆筒形件的有限元模型,利用CAE专业软件DIYAFORM模拟得到该零件的成形极限图，分析了不同压边力和拉深筋设置情况下，圆筒形件在拉深过程中的成形性能。研究表明，拉深筋对板材的摩擦阻力和变形阻力有显著的影响。拉深筋的使用能有效控制局部变形，使零件变形趋于平衡，从而保证零件的顺利成形。     

高速列车车头复杂型面铝合金蒙皮成形工艺研究

以中国标准动车组铝合金前端蒙皮件为研究对象,利用数值模拟技术,研究了工艺参数和模具结构对截面深度浅、横纵轮廓尺寸相差大的铝合金蒙皮件冲压成形性能的影响,提出了零件成形控制措施,并通过试验进行了验证。结果表明:增大压边力一定程度上能够改善铝合金蒙皮件的拉深不足缺陷;设置合理结构的拉深筋能够有效消除铝合金蒙皮件的拉深不足缺陷,但拉深筋强度过大容易导致零件拉裂;对于横纵轮廓尺寸相差大的铝合金蒙皮件,变强度拉深筋较等强度拉深筋对零件成形性的控制效果更好。     

2A12铝合金大曲率半径钣金件热变形-淬火复合成形回弹规律

航空航天领域存在一批种类多、批量小的大曲率半径铝合金钣金件，其常温成形时回弹大、成形精度差。为此，提出通过热变形-淬火复合成形来实现大曲率半径钣金件的回弹控制。首先，以大曲率半径带状构件为研究对象，揭示热变形-淬火复合成形回弹规律，并结合仿真进行回弹机制分析；然后，采用仿真得到的最佳工艺参数，进行复杂口框件成形。结果表明：较高温度利于抑制回弹，当温度达到490℃时，试件完全贴模；而常温成形时，试件几乎恢复平板形状。高温下切向应力显著降低，弹性变形较小，且模内淬火大幅限制了热畸变，进一步抑制了回弹。抑制2A12铝合金大曲率半径钣金件热变形-淬火复合成形回弹的最优成形温度为490℃,在该温度下成功地成形了高精度口框件，证实了热变形-淬火复合成形可用于大曲率半径铝合金钣金件的精密成形。     

电机壳体拉深工艺设计

介绍了基于单工序模的试验,采用5道拉深工序,先拉深成形大圆角筒形件,再成形每个阶梯圆,合理分配每道拉深变形量,解决了在连续拉深过程中不能采用中间退火工艺以消除成形过程中残留应力的问题。实际生产表明,拉深件壁厚变化均匀,未出现危险断裂面。     

7A04高强铝合金的热拉深性能

采用模内加热的方式,比较不同加热温度时,在不同工艺条件下0.8 mm厚7A04板料的拉深成形能力,研究7A04高强铝合金板材在热成形条件下的拉深性能。结果表明:随着温度的升高,材料的成形性能得到显著提高,在350~400℃温度区间,极限拉深尺寸达到最大值,相较于常温下的极限拉深直径提高8.8%,拉深件高度提高28.57%。由于加热时间短,不同温度成形材料的相应组织和硬度无明显变化,热拉深后材料仍保持原高强铝合金强度高的特性。