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1、#20#重型机械2009No126061铝合金板材冲压成形性能研究古丽,张建,李云涛,毕大森,彭本栋(天津理工大学材料科学与工程学院,天津300384)摘要:通过杯突试验和拉深试验研究了6061铝合金板材的基本冲压性能,并以某汽车零件为研究对象,通过有限元模拟和实物冲压,分析了铝合金板材的冲压成形性能。结果表明,6061铝合金板材具有较小的杯突值,明显的凸耳现象,6061铝合金板材的冲压成形性能不佳;然后利用有限元模拟和实物冲压的对比试验,为铝合金板材的冲压成形工艺的制定提供参考依据。关键词:铝合金板;冲压成形;有限
2、元模拟;杯突值中图分类号:TG386文献标识码:A文章编号:1001-196X(2009)02-0020-05Researchonthepropertyof6061alloysheetdrawingGUL,iZHANGJian,LIYun-tao,BIDa-sen,PENGBen-dong(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,TianjinUniversityofTechnology,Tianjin300384,China)Abstract:Thearticleinvesti
3、gatedthebasicstampingcapabilityof6061alloysheetconcerningcuppingtestvalue(IE),drawingcapabilityetc.throughcuppingtestanddrawingtest.Furthermorethestampingcapabi-lityofalloysheetisanalyzedbyusingfiniteelementsimulationandalloystamping.Theresultsshowthat6061alloy
4、sheetthathasobviouslughaslessIE,anditsformingcapabilityispoor.Finally,contrasttestwastakenbetweenfiniteelementsimulationandalloystamping,whichcanbeusedasreferenceforthestampingtech-niqueofalloysheet.Keywords:aluminumalloysheet;stamping;finiteelementsimulation;I
5、E要材料。1引言尽管铝合金板在车身上的使用量逐年增加,世界汽车工业正面临越来越严峻的能源、环但由于铝合金板材的冲压工艺研究还不成熟,缺境、安全三大问题。因此,减轻汽车自重以降低乏系统的冲压性能数据,严重阻碍了铝合金板材能耗、减少污染、提高效率成为各大汽车厂提高塑性加工技术的发展及其在汽车车身上的应用。竞争力的重要措施。汽车轻量化已成为汽车发展为此,本文在GBS-60型数显半自动杯突试验[1]产业中的一项关键性研究课题。目前汽车车机上对6061铝合金板材进行了杯突试验和拉深身轻量化的主要方法是采用轻型材料取代汽车钢试验
6、,研究6061铝合金板材的胀形性能和拉深板,与汽车钢板相比,铝合金板材具有比重小、性能,并通过有限元模拟和实物冲压的对比试验强度高、耐锈蚀等一系列优点,能满足汽车轻量系统地研究6061铝合金板材的成形性能,为制化的要求,美国、欧洲和日本的汽车工业已经把定冲压成形工艺提供参考依据,具有重要的理论铝合金作为汽车轻量化技术中替代汽车钢板的主和工程意义。收稿日期:2008-12-28;修订日期:2009-02-072试验材料基金项目:天津市科技支撑计划项目(07ZCKFGX02400)作者简介:古丽(1986-),女,天津理
7、工大学材料科学与工程试验材料选用厚度为110mm的6061铝合学院硕士研究生。金。6061铝合金属于A-lMg-S-iCu系,是一种典2009No12重型机械#21#型的可变形热处理铝合金,具有良好的加工、焊能。常用于制造中等载荷零件、形状复杂锻件和接、抗蚀性能,中等强度和良好的塑性,在热态模锻件,在航空、船舶和汽车等领域有广泛的应[2]和冷态都易于加工成型,因而具有很好的综合性用。其化学成分如表1所示。表16061铝合金的化学成分%材料MgSiCuCrFeMnZnTiAl6061-T4018~112014~0180
8、115~0140104~0135017011501250115其余的胀形性能比深冲钢板差。因为胀形时,变形区3冲压成形性能实验的材料受双向拉应力的作用,其平均应力的数值311杯突试验大,使破裂成为胀形的主要破坏方式,而且破裂杯突试验是重要的板材工艺性能试验之一,总是发生在材料厚度减薄最严重的区域。融合了胀形和拉深的特点,试样所受的应力状态312
