利用實驗與數(shù)值模擬結合的方式,研究了6061鋁合金板料室溫下的成形能力,以期為工程應用提供理論參考。物理實驗中材料的極限拉深比LDR為1. 67,經(jīng)Dynaform有限元模擬后,LDR與物理實驗高度吻合。實驗表明:材料的最大減薄率隨著沖壓速度的增大和壓邊力的上升而不斷增大,最大增厚率隨著沖壓速度的增大和壓邊力的上升而逐漸減小。通過有限元模擬后的厚度變化曲線圖發(fā)現(xiàn),筒形件在直壁區(qū)域和底部區(qū)域厚度變化不明顯,越靠近凸模圓角減薄率變化越大,且減薄率隨著坯料直徑的增大而不斷增大,這與拉深件縱截面厚度跟蹤點測得的數(shù)據(jù)變化趨勢一致。說明在同等條件下,Dynaform有限元模擬對鋁合金沖壓成形具有一定的指導意義。 

【文章來源】：鍛壓技術. 2020,45(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

有限元模型

圖2為不同坯料直徑下的沖壓成形極限曲線FLD，其中，縱坐標代表徑向拉應變，橫坐標正負軸分別代表切向拉應變和切向壓應變。觀察圖2a發(fā)現(xiàn)，凸緣區(qū)域主要承受拉-壓應變，徑向拉應變最大為30%，切向壓應變最大為50%，此部分在安全區(qū)間;同理，凸緣圓角部分的徑向拉應變最大為18%，切向壓應變最大為12%;筒壁部分在變形時受到凸模傳來的拉應力以及凸模阻礙材料切向壓縮而產(chǎn)生的拉應力，呈拉-拉應變。對比圖2b、圖2c、圖2d發(fā)現(xiàn)，因坯料直徑不同，而存在不同程度的應變，且應變的狀態(tài)基本一致，在未破裂前均在安全區(qū)間。圖2e中，凸模圓角部分發(fā)生破裂，此時徑向拉應變過大，結合圖3a發(fā)現(xiàn)，此時材料的最大減薄率為47%，因壁厚變薄嚴重致使最終破裂。2.2 不同壓邊力時的模擬結果

結合圖3b的最大減薄率和最大增厚率變化曲線發(fā)現(xiàn)，隨著壓邊力的增加，拉深破裂的危險不斷加大，減薄率逐漸上升。當壓邊力達到15 k N時，材料的最大減薄率為32%。由于壓邊力的增大，對模具施加的法向壓力不斷增大，這會阻礙鋁合金在模具內(nèi)的流動，對成形能力產(chǎn)生影響。當壓邊力進一步增大時，隨著凸模行程的增加，凸模圓角區(qū)域的減薄加劇，導致破裂。圖4c產(chǎn)生的起皺現(xiàn)象是由于非均勻性變形產(chǎn)生了切向壓應力，當切向壓應力達到一定數(shù)值后，板料局部不穩(wěn)定變形而產(chǎn)生的壓縮失穩(wěn)現(xiàn)象。2.3 不同沖壓速度時的模擬結果


本文編號：3013874