本文以5052鋁合金板材作為研究對(duì)象,對(duì)其力學(xué)性能、斷口形貌以及基于板鍛造成形工藝技術(shù)對(duì)帶有實(shí)心凸起結(jié)構(gòu)的筒形件進(jìn)行了探究。首先,為獲得5052鋁合金在不同溫度和應(yīng)變速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,選取厚度為2mm的鋁合金薄板按照實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行熱拉伸實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:在熱拉伸實(shí)驗(yàn)中,隨著應(yīng)變速率的增加,材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度不斷增加,其斷面延伸率不斷減少;隨著溫度的升高,5052鋁合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度不斷降低,其斷面延伸率顯著增加。通過(guò)5052鋁合金板材在不同條件下的熱拉伸實(shí)驗(yàn)中獲得應(yīng)力-應(yīng)變曲線,采用包含Zener-Hollomon參數(shù)的Arrhenius雙曲正弦關(guān)系來(lái)描述5052鋁合金的熱拉伸流變應(yīng)力行為,其變形激活能為162.72kJ/mol,其5052鋁合金板材的流變應(yīng)力方程為ε=A(ε){sinh[α(ε)σ]n(ε)exp[-Q(ε)/RT]其中各材料參數(shù)函數(shù)隨應(yīng)變的變化關(guān)系如下:利用SEM等手段,從微觀上考察了 5052鋁合金在不同的應(yīng)變速率和不同溫度下的斷口形貌,結(jié)果顯示:在低溫下拉伸變形時(shí),出現(xiàn)大量尺寸較小且深度淺的韌窩,韌窩周?chē)霈F(xiàn)參差不齊的撕裂棱,隨著拉伸變形溫度的升高韌窩深度和尺寸均增大;在應(yīng)變速率為0.1s-1下拉伸時(shí),其斷口韌窩較深,表面撕裂棱極為不平整,隨著應(yīng)變速率的降低,韌窩尺寸增大,表明試樣高溫低應(yīng)變速率下拉伸斷裂前有大量的時(shí)間發(fā)生了韌窩長(zhǎng)大并聚集,形成較大的韌窩,具有較好的塑性,其成形能力大大提高。從而表明5052鋁合金對(duì)溫度和應(yīng)變速率具有一定的敏感性�；贒EFROM有限元軟件平臺(tái),將獲得鋁合金熱拉伸流變應(yīng)力模型中的參數(shù)輸入該軟件中,對(duì)帶有凸起結(jié)構(gòu)的圓筒件進(jìn)行模擬分析,探討了成形過(guò)程中在不同成形溫度、摩擦條件、凸起幾何結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)下的成形性能,模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn),在不同的溫度下,隨著凸模與板料之間的摩擦系數(shù)增加,凸起圓角半徑和凸起半徑增大,實(shí)心凸起的凸起度值不斷升高,表明其凸起的成形性提高,且在673K時(shí)鍛造成形實(shí)心凸起的凸起度值最大;背壓載荷與壓邊力的增大,促進(jìn)了成形過(guò)程中材料的流動(dòng)性,凸起高度隨其增大而增大。最后,根據(jù)板鍛造成工藝的特點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)模具,通過(guò)YP32-315比例控?cái)D壓拉深復(fù)合成形試驗(yàn)機(jī)對(duì)其進(jìn)行板鍛造成形實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明:在板鍛造成形實(shí)心凸起時(shí),其模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合,并驗(yàn)證了在板鍛造復(fù)合成形過(guò)程中材料的不同流變應(yīng)力模型的差異性,為后期深入研究提供了科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TG146.21;TG115.52;TG319
【部分圖文】：

2.2 試驗(yàn)材料的選取本論文采用的材料是厚度為2mm的5052-H32薄板，試驗(yàn)材料是在電火花線切割機(jī)（DK7745）切割所得到的，其詳細(xì)化學(xué)成分如表2-1所示。圖2.1是堆垛的厚度為2mm的鋁板，它由藍(lán)色薄膜包裹著，防止存放過(guò)程中鋁板表面被劃傷及氧化。圖2.2為DK7745型電火花切割機(jī)。表 2-1 5052-H32 鋁合金化學(xué)成分Cu Si Fe Mn Mg Zn Cr Ti Pb Al0.1 0.25 0.4 0.1 2.2-2.8 0.1 0.15 0.35 0.15-0.35 余量圖2.1 鋁板 圖2.2 電火花切割機(jī)

本論文采用的材料是厚度為2mm的5052-H32薄板，試驗(yàn)材料是在電火花線切割機(jī)（DK7745）切割所得到的，其詳細(xì)化學(xué)成分如表2-1所示。圖2.1是堆垛的厚度為2mm的鋁板，它由藍(lán)色薄膜包裹著，防止存放過(guò)程中鋁板表面被劃傷及氧化。圖2.2為DK7745型電火花切割機(jī)。表 2-1 5052-H32 鋁合金化學(xué)成分Cu Si Fe Mn Mg Zn Cr Ti Pb Al0.1 0.25 0.4 0.1 2.2-2.8 0.1 0.15 0.35 0.15-0.35 余量圖2.1 鋁板 圖2.2 電火花切割機(jī)

伸實(shí)驗(yàn)及斷口形貌觀察拉伸試驗(yàn)的試樣按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4338-1995金屬材料-拉伸試驗(yàn)《》的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，將5052鋁合金軋制板沿著平行于軋制方向切割標(biāo)距寬度為4.0mm，標(biāo)距長(zhǎng)度為30mm，試樣具體形狀及尺寸如圖試樣在圓角處存在應(yīng)力集中，使用砂紙對(duì)線切割后試樣的圓角處

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本文編號(hào)：2817528