基于損傷的7075-T6鋁合金HFQ工藝成形性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、高強(qiáng)度7075-T6鋁合金具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種良好的輕量化材料，被廣泛的應(yīng)用在航空航天、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。但是7075-T6高強(qiáng)度鋁合金在常溫時(shí)成形性能很差，通過傳統(tǒng)的冷沖壓工藝加工很容易造成零件開裂、回彈，嚴(yán)重影響零件的形狀精度與尺寸精度。近年來，在溫成形的基礎(chǔ)上新研究得到的熱沖壓成形及模內(nèi)淬火工藝（Heat Treatment,Forming and in-die Quenching Process，簡稱HF

2、Q工藝）能夠很好的解決上述問題，在保證7075超高強(qiáng)度鋁合金成形性能的基礎(chǔ)上還能確保成形件具有足夠的力學(xué)性能。
　　在板材成形過程中開裂是不可避免的問題，如何準(zhǔn)確的預(yù)測開裂一直是板材成形研究的重點(diǎn)。在鋁合金板料成形過程中孔洞現(xiàn)象十分明顯，細(xì)觀損傷力學(xué)將材料內(nèi)部孔洞的演化與宏觀斷裂聯(lián)系起來，是一種很好的研究材料韌性斷裂的方法，而當(dāng)今國內(nèi)外在細(xì)觀損傷方面關(guān)于7075-T6鋁合金溫成形的研究很少。
　　本文基于HFQ工藝，將GTN

3、細(xì)觀損傷模型引入到了7075-T6高強(qiáng)度鋁合金的成形性能研究中。首先，通過不同溫度的單向熱力拉伸試驗(yàn)得到了7075-T6高強(qiáng)度鋁合金的力學(xué)性能參數(shù)，再通過有限元反算法求得了材料的GTN損傷參數(shù)。其次，將得到的損傷參數(shù)應(yīng)用到小沖桿試驗(yàn)的有限元仿真中，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了GTN模型在7075-T6高強(qiáng)度鋁合金成形預(yù)測的準(zhǔn)確性。同時(shí)，通過有限元仿真研究了初始成形溫度以及摩擦系數(shù)對(duì)小沖桿試驗(yàn)的影響。
　　結(jié)果表明：隨著初始成形溫