Al-Cu-Mg-Zn超硬铝合金盘类构件塑性变形性能及锻造成形工艺的研究

目的 为了有效改善Al-Cu-Mg-Zn超硬铝合金盘类锻造构件成形精度和力学性能.方法 通过对代号7A04的Al-Cu-Mg-Zn系超硬铝合金进行热压缩实验,分析其流变行为;通过应力-应变数据,建立本构方程及热加工图.将构建的7A04超硬铝合金材料模型导入有限元分析软件中,同时对锻件成形过程进行仿真模拟并优化.结果 获得了基于Arrhenius模型的流变应力本构方程;确定了7A04超硬铝合金最适宜的加工区域,为后续的仿真模拟提供指导;基于7A04超硬铝合金盘类构件锻造成形有限元仿真模拟分析结果,获得了变形均匀锻件的最优方案.结论 通过全尺寸锻造生产实验对模拟分析结果进行验证,获得了变形均匀且无锻造工艺缺陷的7A04超硬铝合金盘类构件.     

7050铝合金蠕变时效成形本构模型研究

为研究7050T451铝合金蠕变时效本构模型,在160℃、不同应力条件下进行单轴拉伸蠕变试验,分析了蠕变应变、屈服强度和微观组织随时间的变化规律.基于高强铝合金析出强化理论,建立了能描述蠕变时效成形宏观及微观变化的本构方程,并运用遗传算法对材料常数进行拟合优化.研究表明,该模型在不同应力水平下与试验结果吻合良好,能够用来模拟分析蠕变时效成形过程.     

AA5052铝合金管件电液成形数值模拟与试验验证

目的 建立AA5052铝合金管件电液成形数值模型,分析其成形过程.方法 应用Johnson-Cook本构方程,基于LS-DYNA平台对成形过程进行数值模拟分析,然后开展工艺试验,验证数值模拟模型的可靠性.结果 在管件电液自由胀形过程中,冲击波波阵面波头压力最高,管壁所受冲击波传递压力的分布关于金属丝几何中心始终是对称的...     

5A06 铝合金板材超塑气胀成形数值模拟

目的改善5A06铝合金板材超塑性气胀成形件壁厚分布。方法采用MARC有限元分析方法,对商业供货态5A06-O铝合金板材(原始厚度为2 mm)的超塑性成形进行数值模拟分析。结果优化后的反吹预减薄变形,使杯形件最终壁厚分布大大改善,最薄处壁厚从单纯正吹胀形时的0.65 mm提高到了0.94 mm,壁厚均匀性指数达到0.079。结论合理的反胀形模具可以增加最小壁厚,达到提高壁厚均匀性的目的。     

板材超塑性拉延过程的数值模拟

板料超塑性成形是一种全新的成形方法.用刚塑性有限元法对Zn-22Al合金U形拉延过程进行了数值模拟,分析了变形过程中工件的应力、应变、摩擦和厚度分布,揭示了成形过程中金属的塑性变形规律,为成形工艺设计提供了有效的分析工具.     

孔挤压过程中孔边应力应变演化规律的试验与模拟研究

该文采用挤压棒直接挤压的方法对LY12CZ铝合金进行孔挤压试验,测试了在不同过盈量、不同润滑条件下挤压时挤压力和孔边应变变化曲线。建立三维有限元模型,对挤压过程开展了数值模拟。结合试验和模拟结果,揭示了挤压过程中孔边应力应变的演化和分布规律;挤压力的变化特征以及摩擦系数和过盈量对挤压力的影响;孔的深度方向切向应力在挤压过程中的分布及孔边残余压应力的来源与演变。模拟值与试验测量值吻合良好,验证了有限元模拟的可靠性。     

供应状态LY12CZ硬铝合金的动态再结晶与超塑性研究

本文对供应状态LY12CZ硬铝合金在未经任何超细预处理的情况下进行了超塑性变形的力学特性、显微组织方面的研究。确认LY12CZ硬铝合金在等温压缩变形中发生了动态再结晶,动态再结晶会诱发超塑性,使用新研制的D润滑剂,使其能在快速成形时有较好的超塑性能,在实际生产中有推广应用价值。     

车用轻量化铝合金材料本构关系研究进展

综述了车用轻量化铝合金材料塑性流变行为的建模。随着成形技术与设备的进步,铝合金的成形方式已不再局限于传统的冷成形,热成形与高速成形的新工艺不断涌现,对本构模型的准确性要求也不断提高。由此,高温下材料的本构关系已成为研究的热点,并进一步将微观组织结构的演变包括位错运动和损伤演化等耦合到本构模型中,提高了本构模型的准确性。这些模型被证明能够较好地描述材料的塑性流变行为。     

7A04铝合金动态再结晶的临界应变研究

通过Gleeble热力模拟获得了7A04铝合金恒温和恒应变速率条件下的压缩应力-应变曲线,温度范围和应变速率范围分别为350～450℃和0.01～10s-1。在峰值应力的双曲正弦模型基础上,测定了7A04铝合金热变形激活能Q;并利用加工硬化率θ和Sellars模型结构,自主建立了7A04铝合金动态再结晶的临界应变本构模型。结果表明:由动态再结晶临界应变本构模型得到的结果与Gleeble热力模拟实验结果基本吻合,该本构模型可较准确地预测7A04铝合金热成形过程中的动态再结晶发生的临界点。     

喷雾沉积法制造的铝基复合材料的超塑性

喷雾沉积法制造的SiC_P/LY12复合材料经热压和热正挤压后,晶粒得以细化,SiC_P分布的均匀性大大改善.超塑性拉伸试验结果表明:SiC_P/LY12复合材料具有超塑性;变形温度、应变速率对极限延伸率和应变速率敏感性指数m值均有较大的影响.在变形温度为500℃和初始应变速率为1.0×10-3s-1时,获得的极限延伸率为345%.