5052铝合金方盒件冲压成形变压边力技术

发布时间：2025-05-13 04:59

　　 以5052铝合金方盒件精确冲压成形为研究对象,通过拉伸试验获得材料的性能和参数,绘制应力-应变曲线,考虑到材料的各向异性,建立5052铝合金方盒件冲压成形的数值模拟模型,并通过试验验证了模型的有效性。基于数值模型,研究了不同的工艺参数对方盒件冲压成形的影响规律,取得了常值工艺参数的最优组合为:压边力为15.932 kN、摩擦系数为0.175、冲压速度为1313 mm·s^-1。进一步研究不同变压边力下的方盒件的冲压成形性能,结果表明,施加Λ型变压边力加载方式可以改善成形质量、提高板材的成形性能。并将模拟下的方盒件与试验结果进行对比,结果相一致,验证了数值模拟的可靠性。

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【部分图文】：

图1 拉伸试验件尺寸

针对广泛应用于车身结构的5052铝合金材料开展研究。试验件的切割规格为205mm×30mm，板料厚度为2mm，考虑到5052铝合金存在各向异性，板料沿3个轧制方向(0°，45°和90°)进行切割，试验件的尺寸参数如图1所示。试验设备选用WDW-100E微机控制电子万能试验机....

图2 应变速率为0.1 s-1时的真应力-真应变曲线

方盒件冲压成形属于拉深、胀形和弯曲的复合成形，起皱和破裂以及回弹等缺陷均与材料的变形规律有关。冲压成形是在板厚方向上的应力数值近似为零的平面应力状态下进行的，在变形板料内部，受到过大拉应力作用的区域会使板料受拉部位严重变薄，甚至发生颈缩断裂;受到过大压应力作用的区域，若超过临界应....

图3 有限元模型

为了预测5052铝合金方盒件的冲压成形缺陷，基于拉伸试验获得的材料力学性能曲线，利用Dynaform建立成形数值模拟模型，成形目标方盒件的几何尺寸为90mm×60mm×30mm，有限元模型如图3所示。在数值模拟中，首先定义板料的尺寸参数，板料为长140mm、宽110mm....

图4 破裂缺陷的成形极限图

模拟结果如图4所示，采用成形极限图来评定板料的局部成形性能[12]，从图4中可以看到，方盒件的直边外缘部分有轻微起皱趋势，侧壁圆角处有明显破裂。产生破裂缺陷的主要原因为:压边力设置过大，造成材料在成形过程中流动不充分，最终导致零件破裂。为了验证数值模拟模型的准确性，采用与模型相同....

本文编号：4045784