2024鋁合金板材彎曲鐓厚熱沖鍛過程殘余應(yīng)力的研究.pdf

1、板料在沖壓成形過程中出現(xiàn)的最主要的缺陷為破裂、起皺和回彈,其中回彈問題最為復(fù)雜。由于回彈是板內(nèi)殘余應(yīng)力在變形后不斷釋放引起的。因此,研究低殘余應(yīng)力的板材塑性加工方法,可以保證板材在加工變形后的成形質(zhì)量和精度?；诮饘僭跊_鍛成形過程中的變形特點(diǎn),本文通過沖鍛復(fù)合成形工藝改變板內(nèi)局部纖維的塑性變形,使得殘余應(yīng)力場得到重新分布從而降低應(yīng)力值。全文針對2024鋁合金板材,采用基本性能實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,證實(shí)了沖鍛復(fù)合成形工藝對降低殘余應(yīng)

2、力的效果。
　　首先通過沿軋制呈0°、45°、90°不同方向的單軸拉伸實(shí)驗(yàn),研究了2024鋁合金板材在25℃、200℃和400℃三個(gè)溫度下的力學(xué)性能參數(shù)。并分析材料在不同溫度和應(yīng)變速率下的塑性流變行為,為材料的熱加工工藝提供了一定的指導(dǎo)意義。
　　針對工程應(yīng)用中典形的V形構(gòu)件,設(shè)計(jì)了一套三點(diǎn)彎曲模具。在不同彎曲角(60°、90°和120°)、相對彎曲半徑(2、3、4)及不同成形溫度下,對2024鋁合金板材進(jìn)行V形彎曲試驗(yàn),分

3、析不同工藝參數(shù)下的回彈規(guī)律。并結(jié)合X射線衍射原理和電解拋光剝層法測量了彎曲圓角處沿板厚分布的殘余應(yīng)力場。結(jié)果發(fā)現(xiàn),彎曲處的殘余應(yīng)力呈現(xiàn)拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的交替分布,殘余應(yīng)力的峰值位于±300MPa之間,相對于屈服應(yīng)力所占比重較大。在同等條件下,采用ABAQUS有限元軟件模擬分析了V形彎曲后的殘余應(yīng)力場,結(jié)果顯示由計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算得到的沿層深分布的殘余應(yīng)力場分布規(guī)律與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象吻合度較好,驗(yàn)證了有限元分析方法的可靠性。
　　基于金屬在沖鍛成