以5052鋁合金方盒件精確沖壓成形為研究對象,通過拉伸試驗獲得材料的性能和參數(shù),繪制應力-應變曲線,考慮到材料的各向異性,建立5052鋁合金方盒件沖壓成形的數(shù)值模擬模型,并通過試驗驗證了模型的有效性。基于數(shù)值模型,研究了不同的工藝參數(shù)對方盒件沖壓成形的影響規(guī)律,取得了常值工藝參數(shù)的最優(yōu)組合為:壓邊力為15.932 kN、摩擦系數(shù)為0.175、沖壓速度為1313 mm·s^-1。進一步研究不同變壓邊力下的方盒件的沖壓成形性能,結(jié)果表明,施加Λ型變壓邊力加載方式可以改善成形質(zhì)量、提高板材的成形性能。并將模擬下的方盒件與試驗結(jié)果進行對比,結(jié)果相一致,驗證了數(shù)值模擬的可靠性。

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【部分圖文】：

圖1 拉伸試驗件尺寸

針對廣泛應用于車身結(jié)構(gòu)的5052鋁合金材料開展研究。試驗件的切割規(guī)格為205mm×30mm，板料厚度為2mm，考慮到5052鋁合金存在各向異性，板料沿3個軋制方向(0°，45°和90°)進行切割，試驗件的尺寸參數(shù)如圖1所示。試驗設備選用WDW-100E微機控制電子萬能試驗機....

圖2 應變速率為0.1 s-1時的真應力-真應變曲線

方盒件沖壓成形屬于拉深、脹形和彎曲的復合成形，起皺和破裂以及回彈等缺陷均與材料的變形規(guī)律有關。沖壓成形是在板厚方向上的應力數(shù)值近似為零的平面應力狀態(tài)下進行的，在變形板料內(nèi)部，受到過大拉應力作用的區(qū)域會使板料受拉部位嚴重變薄，甚至發(fā)生頸縮斷裂;受到過大壓應力作用的區(qū)域，若超過臨界應....

圖3 有限元模型

為了預測5052鋁合金方盒件的沖壓成形缺陷，基于拉伸試驗獲得的材料力學性能曲線，利用Dynaform建立成形數(shù)值模擬模型，成形目標方盒件的幾何尺寸為90mm×60mm×30mm，有限元模型如圖3所示。在數(shù)值模擬中，首先定義板料的尺寸參數(shù)，板料為長140mm、寬110mm....

圖4 破裂缺陷的成形極限圖

模擬結(jié)果如圖4所示，采用成形極限圖來評定板料的局部成形性能[12]，從圖4中可以看到，方盒件的直邊外緣部分有輕微起皺趨勢，側(cè)壁圓角處有明顯破裂。產(chǎn)生破裂缺陷的主要原因為:壓邊力設置過大，造成材料在成形過程中流動不充分，最終導致零件破裂。為了驗證數(shù)值模擬模型的準確性，采用與模型相同....

本文編號：4045784