塑性工程學(xué)報(bào)：7005高強(qiáng)鋁合金脹形性能
2022-11-07【作 者】王蘇靜;鄧沛然;宣守強(qiáng);徐輝;種習(xí)文;楊尚磊
【引 言】
輕量化設(shè)計(jì)在能源經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮著重要作用， 鋁合金因其低密度、 高比強(qiáng)度、 高比剛度及強(qiáng)耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)， 被認(rèn)為是最有前途的輕量化材料［１－３］ 。 ７ｘｘｘ 系列沉淀硬化 Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｃｕ鋁合金具有更高的強(qiáng)度和更大的輕量化潛力， 鋁合金薄板拉深件被廣泛應(yīng)用于汽車和航空航天等行業(yè)， 如發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼、 發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、 火箭油箱和飛機(jī)蒙皮等［４－５］ 。 ７００５ 鋁合金是一種屬于 Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ 系合金的擠壓成形材料， 用于制造高強(qiáng)度且高斷裂韌性的焊接結(jié)構(gòu)， 如交通運(yùn)輸車輛的桁架、 桿件和容器，還有大型熱交換器及焊接后無法進(jìn)行固熔處理的部件等， 在對(duì)焊接性能要求比較高的領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。
高強(qiáng)度金屬板料的熱沖壓成形在國內(nèi)外引起了廣泛關(guān)注， 此外， 在變形機(jī)理和成形性能上進(jìn)行了更為深入的分析與研究［６－８］。
ＭＯＲＩ Ｋ等［９］提出了在薄板彎曲過程中通過凸模在下死點(diǎn)保持一定的時(shí)間來控制回彈缺陷。 ＭＡＴ?ＳＵＭＯＴＯ Ｒ 等［１０提出在拉深件中使用逐步?jīng)_壓運(yùn)動(dòng)曲線， 有效地消除皺折缺陷。 可見伺服沖壓工藝有利于提高硬成形板的成形性能， 因?yàn)樵谶@種情況下，成形速度隨材料變形抗力的變化而變化。
本文基于 Ｈ１Ｆ６０ 伺服壓力機(jī)， 通過調(diào)整并控制壓邊力和沖壓速度， 進(jìn)行了室溫和加熱條件下的板料脹形性能的試驗(yàn)， 結(jié)合 Ｄｙｎａｆｏｒｍ ５. ９. ４ 仿真， 對(duì)板料的脹形性能進(jìn)行了預(yù)測， 并與物理試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析， 從而綜合評(píng)估板料的塑性成形性能。
【結(jié) 論】
（１） 隨著壓邊力或沖壓速度的增大， ７００５ 高強(qiáng)鋁合金的 ＩＥ 值均先增大后減小， 當(dāng)壓邊力為 １５ ｋＮ時(shí)， ＩＥ 值達(dá)到最大， 為 ３. ６１１ ｍｍ， 增加了 ４９％；當(dāng)沖壓速度為 １６ ｍｍ· ｓ－１ 時(shí)， ＩＥ 值達(dá)到最大， 為３. ６４９ ｍｍ， 提高了 ３. ８％。
（２） 模擬 ＩＥ 值與試驗(yàn) ＩＥ 值存在一定的差異，但在誤差范圍內(nèi)， 二者變化趨勢相同。
（３） ７００５ 高強(qiáng)鋁合金的脹形性能隨著溫度的升高明顯增強(qiáng)。 在相同工藝參數(shù)下， 溫度由室溫上升到 ４００ ℃ ， ＩＥ 值由 ３. ６３１ ｍｍ 增大到 ６. ７３４ ｍｍ， 增加了 ８５％， 提高了成形性能， 增強(qiáng)了制造復(fù)雜形狀深沖件的能力。
以下是正文：
