【摘要】：汽車輕量化是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。鋁合金材料具有比重小、抗腐蝕性高、易加工和焊接性能良好等優(yōu)點(diǎn),故提高汽車零部件的鋁化率是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑。本課題針對5182-0鋁合金汽車板的成形性能,采用了理論解析、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究、有限元仿真和伺服壓力機(jī)拉深成形實(shí)驗(yàn)等手段,獲得了材料流變曲線、成形極限圖和潤滑條件,分析了工藝參數(shù)對5182-O鋁合金板料拉深成形性能的影響規(guī)律。本課題主要研究工作及創(chuàng)新性成果如下：(1)對5182-O鋁合金板料大塑性變形下的流變性能進(jìn)行了單向拉伸和雙向拉伸實(shí)驗(yàn)研究,對比分析發(fā)現(xiàn),不同變形狀態(tài)下板料的塑性流變曲線最大差異在10%以上。由于雙向拉伸粘性介質(zhì)脹形(VPB)實(shí)驗(yàn)中板料的變形更接近沖壓加工的情況,因此提出在研究板料沖壓成形時(shí)應(yīng)采用VPB或類似實(shí)驗(yàn)獲取板料的流變曲線。(2)利用杯突實(shí)驗(yàn)對多類14種鋁合金板沖壓潤滑劑和不同板料表面形貌進(jìn)行了潤滑性能測試,分析了不同潤滑條件對成形性能的影響規(guī)律,結(jié)果表明：某硼酸鹽干膜潤滑劑體現(xiàn)了最佳的沖壓潤滑性能,經(jīng)電火花加工的鋁合金板料表面在沖壓過程中具有較好的潤滑劑承載能力；利用有限元反求方法準(zhǔn)確地計(jì)算了不同潤滑條件在沖壓過程中的摩擦系數(shù)。(3)根據(jù)5182-0鋁合金板料的失效表現(xiàn)形式,提出了以危險(xiǎn)截面處的主應(yīng)變二次導(dǎo)數(shù)作為韌性破裂的判定準(zhǔn)則,采用實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)合的方法進(jìn)行了板料成形極限的研究,對單向拉伸、平面應(yīng)變和雙向拉伸這三個典型狀態(tài)下板料的變形過程及應(yīng)變歷史進(jìn)行了仿真計(jì)算分析,獲取了板料的頸縮成形極限圖和破裂成形極限圖。相比于傳統(tǒng)的成形極限圖頂測方法,有效地簡化了實(shí)驗(yàn)和測量過程,為板料成形極限的研究提供了新的思路。(4)利用伺服壓力機(jī)對鋁合金汽車內(nèi)門板的拉深成形過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和有限元仿真分析。提出了變壓邊力參數(shù)化控制策略,研究結(jié)果表明：增加型變壓邊力雖能抑制零件法蘭起皺,但可導(dǎo)致零件圓角處過度減薄,且壓邊力變化起始沖程越早,零件越容易發(fā)生破裂；實(shí)現(xiàn)了拉深速度曲線的自由化設(shè)計(jì),研究結(jié)果表明：常溫下拉深速度對摩擦狀態(tài)的影響較大,且高速有利于鋁合金板料的拉深成形,計(jì)算發(fā)現(xiàn)了摩擦系數(shù)隨拉深速度的降低呈升高的趨勢；利用熱力耦合有限元模型實(shí)現(xiàn)了對拉深成形溫度場計(jì)算,準(zhǔn)確預(yù)測了不同沖壓速度下零件以及模具表面的溫度分布。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG389

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐詩全;攀鋼冷板成形性能分析技術(shù)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平[J];鋼鐵釩鈦;2001年01期

2 高宏志,周賢賓,李東升;硬鋁合金預(yù)拉伸、熱處理后成形性能的正交試驗(yàn)研究[J];航空材料學(xué)報(bào);2004年04期

3 ;技術(shù)中心建立金屬板材成形性能實(shí)驗(yàn)室[J];本鋼技術(shù);2004年03期

4 介蘇朋;曹增強(qiáng);樊戰(zhàn)亭;廖建;;纖維金屬層板成形性研究[J];塑性工程學(xué)報(bào);2006年02期

5 蔣浩民;陳慶欣;蘇海波;陳新平;謝堅(jiān)強(qiáng);;雙相鋼板成形性能試驗(yàn)研究[J];鍛壓技術(shù);2007年06期

6 劉合軍;郎利輝;李濤;;鋁合金板材溫?zé)岢尚涡阅躘J];塑性工程學(xué)報(bào);2009年03期

7 張瑩;;冷軋深沖板的成形性能研究[J];河北冶金;2010年03期

8 陳鶴崢;;評定金屬板材成形性能的一種簡單試驗(yàn)方法——平面應(yīng)變試驗(yàn)[J];鋼鐵研究;1986年03期

9 黃小明;朱麗萍;陳鶴崢;胡世光;;板料的基本成形性與模擬成形性的相關(guān)性研究[J];金屬科學(xué)與工藝;1991年01期

10 周玲豐;馮健生;郭利博;;材料力學(xué)性能參數(shù)對薄板拉伸件成形性能的影響[J];模具制造;2012年05期

相關(guān)會議論文 前6條

1 ;P.材料成形新技術(shù)與設(shè)備[A];2008中國材料研討會暨慶祝中國科協(xié)成立50周年會議程序和論文摘要集[C];2008年

2 劉陽;;一種新型的限帶成形技術(shù)分析[A];1989年全國微波會議論文集（上）[C];1989年

3 蘇鈺;張梅;符仁鈺;李麟;;高強(qiáng)度低硅相變誘發(fā)塑性鋼成形性能研究[A];2008年中國機(jī)械工程學(xué)會年會暨甘肅省學(xué)術(shù)年會文集[C];2008年

4 鄔小萍;李德富;郭勝利;;ZnAl10Cu2合金熱變形組織演變及其擠壓成形性[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

5 唐靜;;掃描電鏡分析技術(shù)在鋼板成形研究中的應(yīng)用[A];2007四川省理化檢驗(yàn)、無損檢測學(xué)術(shù)交流年會論文集[C];2007年

6 汪凌云;潘復(fù)生;丁培道;曹建勇;章宗和;;AZ31鎂合金成形性能改善研究[A];2002年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（上）——2002年中國材料研討會論文集[C];2002年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 唐詩全;攀鋼冷軋板成形性能分析技術(shù)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2001年

2 郭廷杰;優(yōu)化高強(qiáng)鋼成形性能 助力汽車實(shí)現(xiàn)輕量化[N];中國冶金報(bào);2007年

3 肖英龍;提高汽車安全性——高強(qiáng)度薄鋼板[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2010年

4 劉友存 摘譯;提高產(chǎn)品強(qiáng)度 優(yōu)化產(chǎn)品成形性能[N];中國冶金報(bào);2007年

5 楊雄飛;全球汽車工業(yè)用新鋼種的研發(fā)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 Ghulam Hussain;金屬板料漸進(jìn)成形性能的研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

2 GHULAMHUSSAIN;金屬板料漸進(jìn)成形性能的研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

3 霍望圖;高強(qiáng)7000系鋁合金中析出相協(xié)助的有效晶粒細(xì)化及其成形性[D];北京科技大學(xué);2015年

4 居龍;5000系鋁合金汽車板成形性能研究[D];北京科技大學(xué);2015年

5 閆康康;CAE驅(qū)動的汽車板成形缺陷精益診斷解決與穩(wěn)健控制技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳占杰;冷軋深沖板成形性能研究[D];東北大學(xué);2010年

2 包麗燕;管材成形性能參數(shù)的確定方法研究與系統(tǒng)開發(fā)[D];南京航空航天大學(xué);2008年

3 呂翔宇;“以熱代冷”汽車內(nèi)板的成形性研究及分析[D];遼寧科技大學(xué);2012年

4 陳恒;超聲波輔助微擠壓成形性能與微觀組織演變規(guī)律[D];深圳大學(xué);2015年

5 閆巧云;超高強(qiáng)7000系鋁合金板材溫?zé)岢尚涡阅苎芯縖D];大連理工大學(xué);2015年

6 蔡守桂;含釩鋼晶粒尺寸對板材力學(xué)性能及成形性能的影響研究[D];江蘇大學(xué);2008年

7 倪健;微觀復(fù)合造型模具成形性能及工藝優(yōu)化研究[D];江蘇大學(xué);2010年

8 張超;5754/6016鋁合金板溫?zé)岢尚涡阅苎芯縖D];南京航空航天大學(xué);2013年

9 朱錚錚;金屬板材綜合成形性能測試系統(tǒng)的研究[D];武漢工程大學(xué);2014年

10 薛哲彬;西服面料成形性的感官評估研究[D];蘇州大學(xué);2010年

，

本文編號：2575841