本文關(guān)鍵詞：2A12鋁合金雙曲率殼液壓成形變形均勻性研究

  更多相關(guān)文章： 2A12鋁合金 數(shù)值模擬 充液拉深 雙曲率殼 應(yīng)變量

【摘要】：隨著航天、航空、汽車工業(yè)等行業(yè)的不斷發(fā)展,高強(qiáng)度、輕量化、高精度的板材產(chǎn)品的應(yīng)用不斷增加。與傳統(tǒng)成形件不同,雙曲率殼是一種非旋轉(zhuǎn)對稱的高次曲面件,主要應(yīng)用在航天、航空、汽車等領(lǐng)域,其成形工藝相對于其它曲面件更為復(fù)雜,變形時(shí)板料流動(dòng)和應(yīng)力、應(yīng)變變化具有不均勻的特點(diǎn)。本文以2A12鋁合金板材作為研究對象,對其進(jìn)行了材料力學(xué)性能測試。在數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)中,分析了平面壓料面和曲面壓料面成形雙曲率殼的過程,分別研究了拉深深度、液室壓力、預(yù)脹壓力與高度、液壓加載速率對壁厚、應(yīng)力應(yīng)變、成形缺陷等的影響規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明:采用平面壓料面成形時(shí),拉深深度40mm,凸模行程到80%總行程后液室壓力達(dá)到10MPa,成形件最小壁厚為1.360mm,最大壁厚為1.385mm,為壁厚分布最均勻成形件,同時(shí),平均等效應(yīng)變?yōu)?.22%。隨著液室壓力繼續(xù)增大,平均等效應(yīng)變增大但等效應(yīng)變分布均勻性降低,壁厚分布均勻性也降低。采用曲面壓料面液壓成形時(shí),試件型面隨著拉深深度增加貼模性改善。拉深深度5mm,液室壓力5MPa時(shí),試件中心區(qū)域等效應(yīng)變值最小(5.57%),大端棱邊轉(zhuǎn)角處等效應(yīng)變最大(8.89%),平均等效應(yīng)變達(dá)到6.90%,等效應(yīng)變均勻值為1.66%,隨著液室壓力繼續(xù)增大,等效應(yīng)變分布均勻性降低。最后,對雙曲率殼進(jìn)行人工時(shí)效處理,在不同變形區(qū)域的板料進(jìn)行硬度、強(qiáng)度測試,通過時(shí)效強(qiáng)化和形變強(qiáng)化,抗拉強(qiáng)度提高到455.89-471.24MPa,維氏硬度值提高到138.72-140.44,提升了2A12鋁合金雙曲率殼實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：2A12鋁合金 數(shù)值模擬 充液拉深 雙曲率殼 應(yīng)變量
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 引言9
• 1.2 充液拉深成形技術(shù)9-14
• 1.2.1 技術(shù)原理及特點(diǎn)9-10
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 預(yù)脹技術(shù)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀14-16
• 1.4 雙曲率殼成形研究及應(yīng)用現(xiàn)狀16-18
• 1.5 課題研究的目的和意義18-19
• 1.6 課題的研究內(nèi)容19-20
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方案20-27
• 2.1 引言20
• 2.2 2A12 鋁合金板材力學(xué)性能測試20-22
• 2.3 試件形狀尺寸22-24
• 2.3.1 數(shù)值模擬方案23-24
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)研究方案24
• 2.4 雙曲率殼液壓成形的參數(shù)分析24-26
• 2.4.1 液室壓力24
• 2.4.2 法蘭區(qū)壓邊力24-25
• 2.4.3 摩擦與潤滑25
• 2.4.4 拉深筋25
• 2.4.5 凹凸模間隙25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 雙曲率殼液壓成形數(shù)值模擬研究27-46
• 3.1 引言27
• 3.2 平面壓料面液壓成形數(shù)值模擬研究27-39
• 3.2.1 數(shù)值模擬模型及方案27-28
• 3.2.2 拉深深度對成形的影響28-30
• 3.2.3 液室壓力加載速率對成形的影響30-32
• 3.2.4 液室壓力對成形件壁厚的影響32-35
• 3.2.5 液室壓力對成形件應(yīng)變的影響35-38
• 3.2.6 預(yù)脹對成形件的影響38-39
• 3.3 曲面壓料面液壓成形數(shù)值模擬研究39-45
• 3.3.1 數(shù)值模擬模型及方案39-40
• 3.3.2 拉深深度對成形的影響40-41
• 3.3.3 液室壓力對成形的影響41-43
• 3.3.4 預(yù)脹對成形件的影響43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 雙曲率殼液壓成形實(shí)驗(yàn)研究46-71
• 4.1 引言46
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及模具46-48
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備46-47
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞吲c材料47-48
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方案48-49
• 4.3.1 平面壓料面實(shí)驗(yàn)方案48
• 4.3.2 曲面壓料面實(shí)驗(yàn)方案48-49
• 4.4 平面壓料面液壓成形實(shí)驗(yàn)研究49-59
• 4.4.1 液室壓力對壁厚影響49-51
• 4.4.2 液室壓力對應(yīng)變影響51-57
• 4.4.3 預(yù)脹對壁厚影響57-59
• 4.4.4 預(yù)脹對應(yīng)變影響59
• 4.5 曲面壓料面液壓成形實(shí)驗(yàn)研究59-63
• 4.5.1 液室壓力對壁厚影響59-60
• 4.5.2 液室壓力對應(yīng)變影響60-62
• 4.5.3 各成形路徑下應(yīng)變分析62-63
• 4.6 成形缺陷分析63-66
• 4.6.1 平面壓料面成形缺陷形式分析63-65
• 4.6.2 曲面壓料面成形缺陷形式分析65-66
• 4.7 試件硬度、強(qiáng)度分析66-70
• 4.7.1 試件硬度分析66-68
• 4.7.2 試件強(qiáng)度分析68-70
• 4.8 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 安立輝;劉欣;陳寶國;徐俊瑞;徐永超;苑世劍;;預(yù)脹對2A12鋁合金復(fù)雜曲面零件充液拉深成形的影響[J];航天制造技術(shù);2009年05期

2 徐勇;張士宏;程明;宋鴻武;王蘇程;;加載方式對奧氏體不銹鋼力學(xué)性能和馬氏體相變的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2013年07期

3 韓奇鋼;李明哲;付文智;馮朋曉;;雙曲率板材件柔性拉伸對壓復(fù)合成形系統(tǒng)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2012年S1期

4 劉春燕;邱義倫;王斌;;2A12鋁合金熱處理工藝研究[J];熱處理;2008年05期

，

本文編號(hào)：1092537