工藝參數(shù)對AA5754鋁合金板材溫成形回彈影響研究.pdf

1、在資源和環(huán)境的制約下，汽車輕量化成為了當(dāng)前汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢，而車身輕量化是汽車輕量化的關(guān)鍵技術(shù)。鋁合金由于其質(zhì)量輕、儲量充足、制備簡單、回收率高等優(yōu)勢，成為了車身輕量化的理想材料。但是，鋁合金在室溫條件下的塑性變形能力較差，深沖時存在嚴(yán)重的回彈問題，影響零件的幾何形狀和尺寸精度。為了改善零件回彈，鋁合金板材的溫成形工藝應(yīng)運(yùn)而生了。
　　本文首先采用理論解析法，研究了板料在拉深成形過程中的的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，并對圓筒溫拉深切環(huán)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

2、數(shù)值模擬，將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。其次，采用正交試驗(yàn)設(shè)計與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對溫成形過程中鋁合金圓筒拉深件在不同工藝參數(shù)下的回彈特性進(jìn)行研究，確定了使回彈最小的優(yōu)化方案，并對其進(jìn)行了數(shù)值模擬驗(yàn)證。最后，基于回歸正交試驗(yàn)設(shè)計，對圓筒溫拉深切環(huán)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬，建立了鋁合金溫成形過程中板料成形初始溫度、摩擦系數(shù)、壓邊力、凹模圓角半徑以及凸凹模間隙與制件回彈之間的回歸模型。通過回歸模型進(jìn)行回彈預(yù)測，并將預(yù)測結(jié)果分別與相同工藝條件下的

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)數(shù)值模擬的回彈結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較接近，說明數(shù)值模擬結(jié)果可靠，有限元模型建立正確。
　　(2)鋁合金溫成形過程中，板料成形初始溫度對圓筒拉深件回彈影響的顯著性水平最高，其次分別為壓邊力、凹模圓角半徑、凸凹模間隙以及摩擦系數(shù)，而沖壓速度及凸模圓角半徑的顯著性水平很低，影響幾乎可以忽略。
　　(3)在一定的工藝參數(shù)范圍內(nèi)，圓筒拉深件的回彈量隨著板料成形初始

4、溫度、壓邊力和摩擦系數(shù)的增大而減小，隨著凹模圓角半徑的增大先增大后減小，而隨著凸凹模間隙的增大先減小后增大。
　　(4)通過回歸模型可以說明，工藝參數(shù)間的交互作用是可以忽略的，板料成形初始溫度、摩擦系數(shù)、壓邊力和凹模圓角半徑對制件回彈均有顯著影響，且影響效應(yīng)具有較好的可加性。
　　(5)回彈的回歸預(yù)測結(jié)果與相同參數(shù)組合下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)值模擬結(jié)果比較接近，說明回歸模型可信度高，能準(zhǔn)確地反映溫成形工藝中鋁合金制件回彈與工藝參數(shù)之