鋁合金異形復(fù)雜截面構(gòu)件成形研究.pdf

1、鋁合金異形復(fù)雜截面構(gòu)件的幾何形狀復(fù)雜，中心為圓形凸臺(tái)，凸臺(tái)周圍有較高的加強(qiáng)筋，整體成形十分困難。由于需承受較大的沖擊載荷，構(gòu)件要求有較高的力學(xué)性能。如采用形狀規(guī)則的圓柱體毛坯進(jìn)行直接成形，就會(huì)產(chǎn)生邊緣部充不滿，筋部折疊等嚴(yán)重的質(zhì)量問題，同時(shí)有終成形載荷過大、局部變形不均勻等缺陷。對(duì)于此類復(fù)雜截面構(gòu)件的整體成形，為避免上述缺陷，需要進(jìn)行預(yù)成形設(shè)計(jì)的改進(jìn)，從而滿足構(gòu)件較高的力學(xué)性能要求。
　　本課題采用有限元模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，研

2、究鋁合金異形復(fù)雜截面構(gòu)件的整體成形過程中金屬流動(dòng)規(guī)律，對(duì)成形過程中構(gòu)件應(yīng)力、應(yīng)變、流動(dòng)速度及載荷等物理場量進(jìn)行分析，研究了構(gòu)件在終成形時(shí)成形載荷較高、變形不均勻的原因，分析了高筋部分折疊、邊緣部分充不滿等缺陷的形成機(jī)理。
　　針對(duì)上述問題，根據(jù)分流成形原理，提出鋁合金異形復(fù)雜截面構(gòu)件預(yù)成形改進(jìn)設(shè)計(jì)方案：采用中空的預(yù)成形坯料，使金屬材料在成形過程中實(shí)現(xiàn)分流成形，降低材料充填模腔的阻力及終成形載荷，提高材料變形均勻性，避免了成形過程中

3、折疊及充不滿缺陷。
　　研究了預(yù)成形坯料關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)：中空凹面方向、坯料凹面的半徑 R與坯料半徑R0之比（R/R0）、邊緣部分與中空凹面的高度差ΔH和原方案坯料高度H之比（ΔH/H）對(duì)終成形應(yīng)力、應(yīng)變及載荷的影響規(guī)律，得出合理的預(yù)成形坯料關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)，使終成形載荷相比原方案降低了30％，改進(jìn)后的成形方案比原方案金屬變形更加均勻。
　　采用改進(jìn)后的成形方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試制，成功生產(chǎn)出合格工件。在產(chǎn)品不同部位上取試樣，進(jìn)行沖擊韌性、