基于模內(nèi)加熱的方法,以6061鋁合金為研究對象,研究了鋁合金材料在不同溫度和不同工藝條件下的拉深成形性能,得出了最佳實驗結(jié)果。結(jié)果表明,隨著溫度的上升,鋁合金的成形能力顯著提升,當溫度低于300℃時,材料的成形能力變化不大,當溫度在300℃以上時,材料的極限拉深比明顯提升,尤其在溫度到達400℃以上時,極限拉深比顯著提高,達到2.62,極限拉深尺寸達到最大值,比室溫下提高了57.1%。壓邊力和拉深速度對材料的成形能力均具有顯著影響,材料的成形能力隨著壓邊力和拉深速度的增大而逐漸下降。 

【文章來源】：塑性工程學報. 2020,27(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

相同坯料直徑在不同溫度下的拉深成形結(jié)果

通過對相同坯料直徑的板料進行加熱拉深，發(fā)現(xiàn)材料的成形能力隨著溫度的上升而不斷提高。保持10%的沖壓速度和5 k N的壓邊力，通過實驗研究400℃時不同直徑的坯料的拉深情況，結(jié)果如圖4所示。當坯料直徑增大到Φ68.75 mm時，試樣全部破裂，即根據(jù)GB/T 15825.3—2008,400℃時板料成形的極限拉深尺寸為Φ68.75 mm,LDR值為2.62。對比圖3和圖4的拉深成形結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在其它工藝參數(shù)不變的條件下，隨著溫度的上升，材料的成形能力均有所提高，具體表現(xiàn)在極限拉深尺寸不斷增大，材料的LDR逐漸提高。當溫度為100℃時，材料的成形能力與室溫下基本一致，隨著溫度不斷升高，尤其是達到300℃以上后，材料的成形能力迅速提高。這主要是由于高溫下材料的流動性增強，變形抗力逐漸減小，宏觀上表現(xiàn)為材料的拉深成形尺寸不斷增大，LDR逐漸增大，當?shù)竭_400℃時，材料的極限拉深比最大，此時材料的塑性成形能力最強。表4為各溫度下拉深件的極限拉深直徑。并通過公式計算各溫度下的LDR，結(jié)果如圖5所示。

對比圖3和圖4的拉深成形結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在其它工藝參數(shù)不變的條件下，隨著溫度的上升，材料的成形能力均有所提高，具體表現(xiàn)在極限拉深尺寸不斷增大，材料的LDR逐漸提高。當溫度為100℃時，材料的成形能力與室溫下基本一致，隨著溫度不斷升高，尤其是達到300℃以上后，材料的成形能力迅速提高。這主要是由于高溫下材料的流動性增強，變形抗力逐漸減小，宏觀上表現(xiàn)為材料的拉深成形尺寸不斷增大，LDR逐漸增大，當?shù)竭_400℃時，材料的極限拉深比最大，此時材料的塑性成形能力最強。表4為各溫度下拉深件的極限拉深直徑。并通過公式計算各溫度下的LDR，結(jié)果如圖5所示。實驗結(jié)果表明，6061鋁合金板料成形受多種因素影響，室溫下極限拉深尺寸為Φ43.75 mm，極限拉深比為1.67，當達到材料最佳成形溫度400℃時，極限拉深尺寸為Φ68.75 mm，極限拉深比為2.62。LDR越大，說明板料的位錯運動越容易，越易于成形，拉深性能越好。如圖6所示，對比室溫和高溫下的極限拉深比，在保持其它工藝條件不變的條件下，材料的拉深性能提高了57.1%，顯著改善了材料的塑性性能。通過以上實驗發(fā)現(xiàn)，極限拉深直徑由室溫時的Φ43.75 mm提高到400℃的Φ68.75 mm,LDR由1.67提高到2.62，極限拉深尺寸提高了57.1%，材料的拉深性能顯著提高。

【參考文獻】：
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