本文關(guān)鍵詞：5A06鋁合金框形件拉深成形過程研究

  更多相關(guān)文章： 框形件 數(shù)值模擬 工藝切口 成形極限 壁厚

【摘要】：近年來,隨著航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展,對于形狀復(fù)雜的鋁合金薄壁零件需求日益增大,特別是用作連接或者機身結(jié)構(gòu)強化的框形件應(yīng)用廣泛。由于鋁合金的塑性較低、成形性能較差,采用傳統(tǒng)的拉深成形工藝成形難度較大。通過對坯料預(yù)先設(shè)置工藝切口,使得切口附近材料變形應(yīng)力得到釋放,利用拉深—翻孔復(fù)合成形,可以有效提高框形件的成形極限。本文以航空領(lǐng)域某框形零件的成形為背景,通過數(shù)值模擬和實驗相結(jié)合的方法,對5A06鋁合金框形件的成形過程進行研究,分析不同工藝參數(shù)對其成形的影響,以獲得不同工藝參數(shù)下框形件的極限變形量。利用有限元模擬軟件Dynaform5.9對5A06鋁合金框形件成形過程進行了數(shù)值模擬研究,分析了坯料形狀和尺寸、模具錐臺頂部圓角、模具錐臺錐角以及液室壓力對框形件壁厚分布的影響,確定出坯料合理的開口形狀和尺寸。分析不同工藝參數(shù)下框形件的應(yīng)變分布規(guī)律,指出其缺陷形式及產(chǎn)生原因。為了進一步驗證成形方法的可行性和坯料形狀尺寸、模具結(jié)構(gòu)參數(shù)及液室壓力對5A06鋁合金框形件成形的影響,對框形件的成形過程進行了實驗研究。實驗結(jié)果揭示了坯料開口直徑、模具錐臺頂部圓角、模具錐臺錐角、液室壓力以及成形道次對壁厚分布的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果與數(shù)值模擬規(guī)律較為吻合。最后,總結(jié)了發(fā)生破裂的位置和裂紋方向,并獲得了不同工藝參數(shù)下框形件的極限拉深深度。通過設(shè)計合理的坯料開口形狀和尺寸、增大錐臺頂部圓角和減小錐臺錐角、中間退火多道次成形能有效提高框形件的成形極限。
【關(guān)鍵詞】：框形件 數(shù)值模擬 工藝切口 成形極限 壁厚
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 引言8
• 1.2 盒形件拉深成形研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 拉深─翻孔復(fù)合成形10-12
• 1.4 充液拉深技術(shù)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀12-16
• 1.4.1 充液拉深技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4.2 充液拉深技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀14-16
• 1.5 課題研究的目的和意義16-18
• 1.6 本文主要研究工作18-19
• 第2章 試件與研究方案19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 5A06 鋁合金板材力學(xué)性能測試19-22
• 2.2.1 拉伸試樣尺寸及實驗設(shè)備19-20
• 2.2.2 拉伸試驗數(shù)據(jù)處理及材料力學(xué)性能參數(shù)20-22
• 2.3 框形件形狀尺寸22-24
• 2.4 框形件拉深成形研究方案24-25
• 2.4.1 框形件成形工藝分析24-25
• 2.4.2 數(shù)值模擬方案25
• 2.4.3 實驗研究方案25
• 2.5 框形件拉深成形重要參數(shù)分析25-27
• 2.5.1 錐臺頂部圓角和錐角25-26
• 2.5.2 凸凹模間隙26
• 2.5.3 法蘭區(qū)壓邊力26
• 2.5.4 預(yù)脹液壓26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 框形件拉深過程數(shù)值模擬28-54
• 3.1 引言28
• 3.2 數(shù)值模擬及方案28-30
• 3.3 工藝參數(shù)對壁厚分布的影響30-44
• 3.3.1 坯料開口圓角半徑對壁厚分布的影響31-33
• 3.3.2 坯料開口直徑對壁厚分布的影響33-37
• 3.3.3 錐臺頂部圓角對壁厚分布的影響37-39
• 3.3.4 錐臺錐度對壁厚分布的影響39-41
• 3.3.5 液室壓力對壁厚分布的影響41-44
• 3.4 框形件拉深成形應(yīng)變分析44-51
• 3.4.1 坯料開口直徑對應(yīng)變分布的影響44-46
• 3.4.2 錐臺頂部圓角對應(yīng)變分布的影響46-48
• 3.4.3 錐臺錐度對應(yīng)變分布的影響48-49
• 3.4.4 液室壓力對應(yīng)變分布的影響49-51
• 3.5 框形件成形缺陷分析51-53
• 3.5.1 坯料開口圓角半徑對成形缺陷的影響51-52
• 3.5.2 坯料開口直徑對成形缺陷的影響52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 第4章 框形件拉深成形實驗研究54-79
• 4.1 引言54
• 4.2 拉深設(shè)備及模具54-57
• 4.2.1 實驗設(shè)備54-55
• 4.2.2 實驗?zāi)＞?/span>55-57
• 4.3 實驗方案57
• 4.4 框形件壁厚分布規(guī)律57-70
• 4.4.1 坯料開口直徑對壁厚分布的影響58-63
• 4.4.2 錐臺頂部圓角和錐臺錐角對壁厚分布的影響63-65
• 4.4.4 液室壓力對壁厚分布的影響65-70
• 4.5 框形件拉深應(yīng)變測量結(jié)果70-74
• 4.5.1 框形件應(yīng)變分布分析70-73
• 4.5.2 坯料開口直徑對典型區(qū)應(yīng)變分布的影響73-74
• 4.6 成形缺陷分析74-76
• 4.6.1 不同開口圓角半徑下的缺陷形式分析74-75
• 4.6.2 不同開口直徑下的缺陷形式分析75-76
• 4.7 工藝參數(shù)對成形極限的影響76-78
• 4.8 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-80
• 參考文獻80-85
• 致謝85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 肖作義，左虹，張濤，李仕華;盒形件拉深毛坯合理輪廓線的確定[J];鍛壓機械;1995年06期

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中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 記者 李琴;[N];中國船舶報;2013年

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本文編號：530074