基于模內(nèi)加熱的方法,以6061鋁合金為研究對(duì)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(shí)驗(yàn)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(dāng)溫度低于300℃時(shí),材料的成形能力變化不大,當(dāng)溫度在300℃以上時(shí),材料的極限拉深比明顯提升,尤其在溫度到達(dá)400℃以上時(shí),極限拉深比顯著提高,達(dá)到2.62,極限拉深尺寸達(dá)到最大值,比室溫下提高了57.1%。壓邊力和拉深速度對(duì)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(lái)源】：塑性工程學(xué)報(bào). 2020,27(09)北大核心

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【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(guò)對(duì)相同坯料直徑的板料進(jìn)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(guò)實(shí)驗(yàn)研究400℃時(shí)不同直徑的坯料的拉深情況，結(jié)果如圖4所示。當(dāng)坯料直徑增大到Φ68.75 mm時(shí)，試樣全部破裂，即根據(jù)GB/T 15825.3—2008,400℃時(shí)板料成形的極限拉深尺寸為Φ68.75 mm,LDR值為2.62。對(duì)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(dāng)溫度為100℃時(shí)，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(dá)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(dòng)性增強(qiáng)，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(dāng)?shù)竭_(dá)400℃時(shí)，材料的極限拉深比最大，此時(shí)材料的塑性成形能力最強(qiáng)。表4為各溫度下拉深件的極限拉深直徑。并通過(guò)公式計(jì)算各溫度下的LDR，結(jié)果如圖5所示。

對(duì)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(dāng)溫度為100℃時(shí)，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(dá)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(dòng)性增強(qiáng)，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(dāng)?shù)竭_(dá)400℃時(shí)，材料的極限拉深比最大，此時(shí)材料的塑性成形能力最強(qiáng)。表4為各溫度下拉深件的極限拉深直徑。并通過(guò)公式計(jì)算各溫度下的LDR，結(jié)果如圖5所示。實(shí)驗(yàn)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(dāng)達(dá)到材料最佳成形溫度400℃時(shí)，極限拉深尺寸為Φ68.75 mm，極限拉深比為2.62。LDR越大，說(shuō)明板料的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)越容易，越易于成形，拉深性能越好。如圖6所示，對(duì)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(guò)以上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，極限拉深直徑由室溫時(shí)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(xiàn)】：
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