本文關鍵詞：國產供貨態(tài)鋁合金超塑性變形研究

  更多相關文章： 供貨態(tài)鋁合金 超塑性 高溫拉伸試驗 自由脹形 正反脹形

【摘要】：超塑性成形具有大變形、小應力、易成形、周期短和低成本等特點,但是超塑性成形工藝卻很難大范圍應用,這除了制約超塑性成形本身的一些瓶頸因素外,還有一個更重要的原因就是超塑性成形對材料本身要求很高,目前市場上大多數材料很難滿足其要求。因此,研究非理想狀態(tài)下材料的超塑性及其超塑性變形特征,掌握其超塑性變形規(guī)律,用低成本的材料超塑性成形出高質量的零件,不管是從超塑性技術的推廣應用,成形零件的質量保證還是超塑性成形生產以后規(guī)�；统绦蚧计鸬搅酥匾耐苿幼饔谩１菊撐耐ㄟ^單向高溫拉伸試驗方法,對供貨態(tài)5A06鋁合金和5A90鋁合金進行單向高溫拉伸試驗,在375℃~500℃溫度區(qū)間和0.00025s-1~0.01s-1應變速率區(qū)間進行了研究分析。試驗結果表明,變形溫度和應變速率是影響5A06鋁合金和5A90鋁合金兩種材料延伸率的主要因素,當應變速率為0.005s-1,溫度T=400℃時5A06的延伸率最好為188.9%。而對于5A90鋁合金,當溫度T=400℃,應變速率0.01s-1時,延伸率最大為193.6%。通過對兩種材料單向高溫拉伸試驗結果進行對比,5A06鋁合金超塑性性能比5A90鋁合金超塑性能優(yōu)異,所以選擇5A06鋁合金作為自由脹形試驗和最終件成形試驗的材料。對供貨態(tài)5A06鋁合金進行自由脹形試驗,可以發(fā)現,5A06鋁合金在溫度T=400℃時,泡高達到72.49mm,具有良好的超塑性能,最大變薄率為61%,在自由脹形時,隨著脹形壓力的增加,成形高度逐漸增加,當脹形時間進行到一定時間時,脹形件的頂端變薄最嚴重,這個部分是自由脹形過程中最容易破裂的位置。通過將自由脹形數值模擬結果與試驗結果對比發(fā)現,MSC.MARC軟件在模擬超塑性氣脹成形分析結果可以指導超塑性氣脹成形實際工藝和模具設計。利用MSC.MARC有限元模擬軟件,對鋁合金杯形件正反脹形的預成形模具設計,研究分析對比了不同的設計方案對鋁合金杯形件超塑性正反向脹形成形能力及壁厚分布的影響。通過不斷改變設計方案,更改預成形模具形狀及尺寸,確定了較優(yōu)的、合理的設計方案。
【關鍵詞】：供貨態(tài)鋁合金 超塑性 高溫拉伸試驗 自由脹形 正反脹形
【學位授予單位】：機械科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 論文選題的背景及研究意義10-12
• 1.1.1 論文的選題背景10
• 1.1.2 論文的研究意義10-12
• 1.2 鋁合金超塑性國內外研究現狀12-13
• 1.3 超塑性成形件壁厚均勻性控制方法13-15
• 1.4 論文研究目標及內容15-16
• 1.4.1 論文研究目標15
• 1.4.2 論文研究內容15-16
• 1.5 課題研究方法及技術路線16-17
• 第二章 鋁合金單向高溫拉伸實驗及分析17-34
• 2.1 鋁合金單向高溫拉伸實驗17-18
• 2.1.1 實驗方法17
• 2.1.2 實驗條件與方案17-18
• 2.2 單向高溫拉伸實驗結果分析與數據處理18-33
• 2.2.1 5A06鋁合金單向高溫伸實驗分析19-25
• 2.2.2 5A90鋁合金單向高溫拉伸實驗分析25-30
• 2.2.3 5A06鋁合金和 5A90鋁合金超塑性最佳成形參數30-33
• 2.3 本章小結33-34
• 第三章 超塑性數值分析理論基礎34-42
• 3.1 超塑性成形有限元數值分析基礎理論34-39
• 3.1.1 剛塑性/剛粘塑性有限元法基本力學34-37
• 3.1.3 剛粘塑性材料變分原理37-38
• 3.1.4 剛塑性有限元求解的基本公式38-39
• 3.2 超塑性成形有限元軟件39-41
• 3.2.1 幾何模型及單元選擇40
• 3.2.2 摩擦類型40-41
• 3.2.3 壓力控制41
• 3.3 本章小結41-42
• 第四章 5A06鋁合金超塑性自由脹形研究42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 超塑性氣脹成形優(yōu)點及原理42-44
• 4.2.1 超塑性氣脹成形優(yōu)點42
• 4.2.2 超塑性脹形原理42-44
• 4.3 自由脹形試驗44-47
• 4.3.1 自由脹形目的與方案44
• 4.3.2 自由脹形試驗裝置44-47
• 4.4 自由脹形試驗結果及分析47-49
• 4.5 自由脹形過程的數值模擬及分析49-51
• 4.6 本章小結51-52
• 第五章 鋁合金杯形件正反脹形有限元分析52-63
• 5.1 引言52-53
• 5.2 鋁合金杯形件正脹形有限元模擬分析53-55
• 5.3 鋁合金杯形件正反脹形有限元模擬55-61
• 5.4 本章小結61-63
• 總結63-65
• 參考文獻65-70
• 致謝70-71
• 在學期間發(fā)表的學術論文和參加科研情況71

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 毛廣湘,李政;含銻超塑性鋁合金及其生產工藝[J];鋁加工;1999年05期

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本文編號：962075