塑性工程學(xué)報：基于Nakajima試驗的6061-T6鋁合金脹形回彈規(guī)律研究
2022-12-22【作 者】耿平;宋燕利;周瀑;劉國承;路玨;戴定國
【前 言】
在節(jié)能減排國家重大需求下，鋁合金憑借其密度小、強度高、碰撞吸能性好以及優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性等特點而受到汽車行業(yè)重視。相比其他材料，鋁合金在保證安全和性能的前提下對零部件減重可高達 50% ，在輕量化材料中具有有效競爭力［1］。然而，鋁合金在室溫下塑性低，成形難度大，直接影響到覆蓋件的成形精度，其中回彈是鋁合金覆蓋件冷成形中的主要問題［2］。
目前國內(nèi)外若干學(xué)者圍繞鋁合金材沖壓回彈開展研究。Panthi S K 等［3］研究了金屬試樣在彎曲過程中幾何參數(shù)、材料參數(shù)及潤滑條件對回彈的影響規(guī)律，結(jié)果表明，材料參數(shù)及幾何參數(shù)對回彈有很大影 響; 摩擦系數(shù)對回彈基本沒有影響。Chandrasekaran P 等［4］對彎曲回彈進行了分析，發(fā)現(xiàn)增加板厚、改變彎曲角、減少沖模行程和摩擦系數(shù)可以減小回彈。事實上，對于形狀復(fù)雜、成形難度較大的鈑金件，絕大多數(shù)屬于壓延或脹形，或這兩者不同比例的復(fù)合成形［10］。因此研究鋁合金脹形回彈具有重要的科學(xué)價值與工程意義。
本文通過開展不同寬度試樣的 Nakajima 脹形回彈試驗與仿真，研究不同拉－壓狀態(tài)下的變形與回彈規(guī)律，揭示了應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)影響回彈的機理。
【結(jié) 論】
( 1) 回彈主要發(fā)生在試樣長度方向，寬度方向非常小，可忽略。試樣長度方向回彈量隨著試樣寬度增加而增大。
( 2) 20 ～ 60 mm 寬度試樣脹形回彈符合塑性變形時的體積不變條件; 由于厚向應(yīng)力不足主應(yīng)力 3% ，故試樣在脹形過程中可簡化為平面應(yīng)力狀態(tài)。
( 3) 在 本 次 Nakajima 試 驗 條 件 下 試 樣 處 于拉 － 壓應(yīng)變 狀 態(tài)，卸載后試樣在長度方向上收縮、寬度方向上擴展; 試樣寬度增大，寬度方向流動阻力和彈性應(yīng)力增加，促使長度方向上回彈量增加。
以下是正文：
