变压边力对铝合金板冲压成形的影响研究

《变压边力对铝合金板冲压成形的影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第!"卷第#期塑性工程学报789:!"!+8:#"$$%年&月’;<:!"$$%’()*+,-(./-,01232145+62+55*2+6变压边力对铝合金板冲压成形的影响研究孙成智!罗思东#!上海汽车工业!集团"总公司汽车工程研究院#上海!"$$K#?"!王东川K杜汉斌%"!上海交通大学机械工程学院#上海!"$$$#$"!陈关龙摘!要!通过数值模拟和实验!研究了变压边力对铝合金板成形过程中应变路径的变化规律!基于@>a法研究应变路径的变化对铝合金板成形极限".-3#的影响!通过比较不同随时间变化的压边力对铝

2、合金成形极限的影响!揭示变压边力改善铝合金板冲压成形性能的机理$实验和数值模拟结果表明!变压边力改善铝合金板成形性能的主要原因是变压边力对应变路径的影响!对杯形拉深来说!渐增型随时间变化的变压边力可以改善铝合金板的成形性能$关键词!板料成形%变压边力%成形极限%应变路径中图分类号!16#=&!!!文献标识码!,!!文章编号!!$$?>"$!"""$$%#$#>$$K!>$%板料成形性能的影响!为通过工艺控制手段改善铝!!引!言合金板冲压成形性能!提供了理论依据$面对能源短缺’环境污染等一系列"!世纪人类"!基

3、于@>a理论的成形极限理论计算发展的重要问题!美国’欧洲和日本等国家通过了多年的研究对轿车工业提出了"$!$年达到@>a法最初由@BSHCa法成为预测板料成!$$‘A#-油耗的目标!实现这个目标需要大幅度减)#"&*轻汽车重量$铝合金具有比重小’强度高’耐锈蚀形极限的最常用方法$@>a假定板料存在初始等一系列优点!能满足汽车轻量化的特殊要求$目缺陷A$!该缺陷假想为板料存在一个沟槽!定义为前美国’欧洲和日本的汽车工业已经把铝合金作为沟槽的厚度和板料

4、厚度的比值$根据平衡条件!沟汽车轻量化技术中替代汽车钢板的主要材料$在轻槽内的应变要大于沟槽外的应变!当沟槽内达到平量化的车身中所使用的铝合金板的材料性能与钢板面应变状态"I#"N$#时!表明材料达到最大承载相比有很大的差别!主要表现在铝合金板的总延伸能力!出现局部缩颈$在利用@>a计算成形极限率小!弹性系数只有钢板的!(#!因此冲压成形时时!在双向拉伸区"##!沟槽的取向和主应力"4$材料流动难以控制!薄板的应力和应变分布不均!%!的方向垂直!而对于次应变为负的区域!沟槽的容易产生深冲裂纹和起皱!回弹量和成

5、形精度难以取向和主应力成一夹角)"见图!#$)!*控制$铝合金板在车身覆盖件的应用刚刚开始!钢板的成形理论和技术不能直接沿用到铝合金板!改善铝合金板的冲压成形的研究是当前国际学术的)"*前沿$本文以铝合金板冲压成形过程为研究对象!以变压边力控制为手段!对变压边力对铝合金冲压成形性能的影响进行深入的研究!揭示变压边力对孙成智!5>ABC9&H^Da模型中的+沟槽,取

6、向究领域为汽车轻量化材料设计及制造工艺研究B##"+$%!L##"4$收稿日期万方数据&"$$K>!!>!$%修订日期&"$$%>$">"!.CE:!!(SCDaCAODSDHZC8

7、#I#QQ#I#UU#I#QU%%%分别为等效应变增式中!6K#6J%%%K#J区域的板料厚度量&Q&U方向应%QQK#%UUK#%QQJ#%UUJ%%%为K#J区域QQ&UU变增量和切向应变方向应力增量由式!!"&式!""和69N6$9DGO!##9"以及%N!"!!右侧成形极限预测!"!4M"’$!#P")得考虑力平衡条件和加工硬化的影响#式!!K"成立>!#$i#"%(%$)QQKK#$*#JI#J!#"!)$!#"!)$!!K"’ADGO!##J(##K"#)#)’ADGO#8(##)#8#8%QQJ

8、(%J)#$*#K*!I#K"!5)"!58"%’#!!*,"%"(",%%*!!计算过程中#以增量!#逐步增加$因此#平衡#"!,*""!QQ!!*,"QQUU方程可以变换成下式%"*"!!*","%"!K")!#"$’ADGO!#UU!*,QU"5)#))*!#)#8()!#"$!!%"##N"58#88*!#8"!"*,"!!*,""",I#’##!!*","!I#QQ*!*,I#QQI#QQ