AA6016-T4鋁合金沖裁斷面尺寸精度控制研究.pdf

1、近年來，節(jié)能減排成為各行各業(yè)的發(fā)展瓶頸，尤其是對(duì)于能源依賴性較強(qiáng)的汽車行業(yè)，因此隨著對(duì)汽車輕量化、安全性能要求越來越高，強(qiáng)度較高質(zhì)量較輕的鋁合金AA6016-T4正越來越受到汽車行業(yè)的青睞。然而與應(yīng)用比較廣泛的鋼板相比，鋁合金沖裁的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)卻并不完善，急需一套規(guī)范指導(dǎo)生產(chǎn)。
　　基于上述情況，本文設(shè)計(jì)了AA6016-T4的沖裁試驗(yàn)，研究了不同沖裁間隙、沖裁角度、上模圓角半徑對(duì)斷面質(zhì)量的影響。沖裁間隙用板厚的百分比定義，并通過在模具

2、之間添加薄鋼片來控制其大小。沖裁角度通過壓料板鑲塊和下模刀來控制。并分別對(duì)比了采用四種韌性斷裂準(zhǔn)則 Rice-Tracy、Oyane、Brozzo和McClintock的數(shù)值仿真情況與實(shí)際沖裁斷口的符合程度，根據(jù)對(duì)比情況確定McClintock是適用于AA6016-T4的斷裂準(zhǔn)則。通過對(duì)不同沖裁角度、沖裁間隙、上模圓角半徑下的斷口形貌進(jìn)行分析比較以及通過采用McClintocck斷裂準(zhǔn)則對(duì)不同工藝參數(shù)下的沖裁過程進(jìn)行數(shù)值仿真模擬分析得到

3、如下結(jié)論：
　　（1）上模圓角半徑增加時(shí)毛刺高度和光亮帶比例均增加。上模圓角半徑對(duì)毛刺高度和光亮帶比例的影響與沖裁角度和沖裁間隙存在關(guān)系。在特定的沖裁間隙和上模圓角半徑的工藝參數(shù)組合下，沖裁上模圓角半徑對(duì)斷面質(zhì)量的影響比較顯著。
　?。?）沖裁角度增加時(shí)毛刺高度會(huì)相應(yīng)減少。由于沖裁角度的變化相應(yīng)的改變了變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變分布，從而會(huì)對(duì)沖裁斷面質(zhì)量有一定的影響。在大間隙小上模圓角半徑和小間隙大上模圓角半徑情況下，沖裁角度對(duì)毛刺高

4、度的變化具有顯著的影響,沖裁角度過大時(shí)會(huì)導(dǎo)致斷面凹凸不平。
　?。?）沖裁間隙影響板料最初與上模接觸的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，使得板料最初的彎矩不同，造成最后的拉應(yīng)力不同，影響其韌窩斷裂過程。沖裁間隙增加時(shí)毛刺變粗大光亮帶比例減小，在小沖裁角度下沖裁間隙對(duì)毛刺高度影響顯著，在大沖裁角度時(shí)沖裁間隙對(duì)光亮帶比例的影響顯著，沖裁間隙過大會(huì)導(dǎo)致斷面不平整。
　?。?）本文對(duì)比研究了四種韌性斷裂準(zhǔn)則：Rice-Tracy、Oyane、Brozz