本文關(guān)鍵詞：5182鋁合金汽車板成形性能的研究

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【摘要】：5182鋁合金作為輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料,由于具有高的比強度,良好的耐腐蝕性、焊接性以及易回收等優(yōu)點已經(jīng)在高級汽車車身覆蓋件中得到了應用。然而,與鋼板相比,5182鋁合金室溫成形性能較差;另外,5182鋁合金在成形過程中,由于發(fā)生動態(tài)應變時效出現(xiàn)拉伸應變痕跡降低表面質(zhì)量。因此本文研究了壓邊圈類型對5182鋁合金室溫拉深性能的影響;研究了應變速率對5182鋁合金室溫與200°C成形性能的影響規(guī)律;分析了5182鋁合金板在變形過程中的組織變化。為制訂5182鋁合金薄板的沖壓工藝提供理論依據(jù),并為5182鋁合金板材的表面控制提供理論基礎(chǔ)。主要的研究內(nèi)容與結(jié)果如下:(1)冷軋態(tài)5182鋁合金在330°C下兩小時退火后,發(fā)生了完全再結(jié)晶,但是晶粒沿RD方向略有拉長。鋁合金存在典型的軋制織構(gòu):銅織構(gòu){112}111、S織構(gòu){123}634以及黃銅織構(gòu){011}112。(2)采用平面壓邊圈進行壓邊時,5182鋁合金板材的LDR為1.7,制耳率為16.6%,隨拉深比(DR)的增大,板料法蘭變形程度也相應增大,當板料脫離平面壓邊圈進入凹模圓角時由于缺少壓邊力而導致過度的金屬流動引起拉深杯形件凸緣起皺。相比之下,經(jīng)曲面壓邊圈二次拉深,在凹模圓角處曲面壓邊圈能提供有效的壓邊力,控制金屬的流動,抑制法蘭失穩(wěn)起皺,從而,將5182鋁合金板材的LDR提高到了2.0,同時,制耳率降低到4.3%。(3)在室溫條件下進行單軸拉伸,由于5182鋁合金板材在低應變速率下發(fā)生動態(tài)應變時效,導致了鋸齒波狀的真實應力-應變曲線和拉伸應變痕跡。隨應變速率提高,鋸齒波振幅和頻率減弱,拉伸應變痕跡消失;5182鋁合金的抗拉強度隨應變速率增加呈現(xiàn)下降趨勢。在200°C時,由于動態(tài)應變時效消失,應力-應變曲線光滑;隨應變速率提高,由于加工硬化作用,鋁合金的抗拉強度升高,斷后伸長率降低。(4)在室溫條件下,5182鋁合金板材的成形性能差,Erichsen杯突值較低,最小為7.8mm。由于板材在低應變速率下發(fā)生動態(tài)應變時效,提高了鋁合金的強度,降低了成形性能,導致Erichsen杯突值隨成形速度的增大而增大,最大為8.4mm。當成形溫度提高到200°C時,5182鋁合金板材發(fā)生較為明顯的動態(tài)回復軟化作用,改善其成形性能,Erichsen杯突值增大,最高達到10.5mm,相比于室溫,提高了34.6%。由于動態(tài)應變時效消失,在加工硬化的主導作用下,Erichsen杯突值隨成形速度的增大而降低。
【關(guān)鍵詞】：5182鋁合金 極限拉深比 壓邊圈 應變速率 成形性能
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-19
• 1.1 引言8-9
• 1.2 鋁及鋁合金的簡介9-10
• 1.2.1 鋁的一般特性9
• 1.2.2 鋁合金的分類9-10
• 1.3 鋁合金在汽車輕量化上的應用10-13
• 1.3.1 汽車用鋁合金板材的深沖性能11-12
• 1.3.2 5系鋁合金在汽車上的應用12-13
• 1.4 壓邊圈對板材拉深性能的影響13-16
• 1.5 應變速率對鋁合金板材性能的影響16-18
• 1.6 本課題的研究目的、意義與內(nèi)容18-19
• 1.6.1 本課題的研究目的與意義18
• 1.6.2 本課題的研究內(nèi)容18-19
• 2 實驗材料與方法19-30
• 2.1 實驗材料19
• 2.2 微觀組織分析19-20
• 2.2.1 金相顯微組織分析19
• 2.2.2 X射線衍射分析(XRD)19-20
• 2.3 力學性能測試20-24
• 2.3.1 拉伸實驗20-21
• 2.3.2 數(shù)據(jù)處理21-24
• 2.4 成形性能24-30
• 2.4.1 埃里克森(Erichsen)杯突試驗24-25
• 2.4.2 極限拉深比(LDR)測試25-26
• 2.4.3 成形極限圖(FLD)測試26-30
• 3 壓邊圈類型對5182鋁合金板材室溫拉深性能的影響30-44
• 3.1 實驗材料30-31
• 3.2 5182鋁合金板材的力學性能31-33
• 3.3 5182鋁合金板材室溫成形性能33-36
• 3.3.1 Erichsen杯突值33-34
• 3.3.2 成形極限圖34-36
• 3.4 壓邊圈對5182鋁合金板材拉深性能的影響36-43
• 3.4.1 拉深模具36-37
• 3.4.2 壓邊圈對極限拉深比(LDR)的影響37-38
• 3.4.3 壓邊圈對厚向應變的影響38-40
• 3.4.4 拉深過程中顯微組織的演變40-41
• 3.4.5 壓邊圈對制耳的影響41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 4 應變速率對5182鋁合金板材性能的影響44-57
• 4.1 引言44
• 4.3 顯微組織44-45
• 4.4 應變速率對5182鋁合金板材力學性能的影響45-53
• 4.4.1 應變速率對應力-應變曲線的影響45-49
• 4.4.2 應變速率對力學性能的影響49-50
• 4.4.3 應變速率對n值和r值的影響50-51
• 4.4.4 應變速率對顯微組織的影響51-53
• 4.5 應變速率對5182鋁合金板材成形性能的影響53-56
• 4.5.1 應變速率對Erichsen杯突值的影響53-54
• 4.5.2 Erichsen杯突試驗破裂試樣頂端組織54-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 5 結(jié)論57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-65
• 附錄65
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄65
• B. 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄65

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本文編號：1067014