鋁合金型材型面幾何特征對繞彎成形的影響研究.pdf

1、隨著我國汽車、高鐵等工業(yè)高速發(fā)展，能源危機(jī)、環(huán)境污染等問題日益突顯。輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠有效降低能源損耗，減小環(huán)境污染，是未來工業(yè)的發(fā)展趨勢。鋁合金材料密度小，代替鋼鐵結(jié)構(gòu)后，能夠顯著減輕同體積結(jié)構(gòu)重量。因此，鋁合金型材被越來越多地應(yīng)用到了汽車零部件的制造中。
　　鋁合金型材繞彎成形過程涉及幾何非線性、材料非線性和邊界條件非線性等諸多復(fù)雜問題。本文運用試驗和仿真相結(jié)合的方法，分析了鋁合金型材在繞彎成形過程中型面幾何特征對豎直壁型材成

2、形翹曲變形的影響，主要完成了以下工作:
　　首先，利用線切割的方式在試件6063鋁合金型材上截取試樣，并對試樣進(jìn)行了拉伸試驗研究，得到了該類材料的基本力學(xué)性能參數(shù)，將材料的力學(xué)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系通過冪指數(shù)硬化曲線進(jìn)行描述，建立了相應(yīng)力學(xué)狀態(tài)下的本構(gòu)關(guān)系。
　　其次，運用LS-DYNA軟件，對具有豎直壁結(jié)構(gòu)的鋁合金型材繞彎成形建立了三維有限元模型，分析了該復(fù)雜型面豎直壁型材繞彎成形過程中等效應(yīng)力和等效應(yīng)變隨時間的分布變化規(guī)律。通過對

3、豎直壁型材進(jìn)行試驗，將內(nèi)側(cè)上下圓弧的變形情況與仿真結(jié)果對比，驗證了文中建立有限元模型的可靠性，并對間隙對翹曲變形的影響做了分析。
　　最后，通過對幾種具有代表性的豎直壁型材進(jìn)行了繞彎成形分析發(fā)現(xiàn):同一型材繞彎翹曲變形具有不對稱性，不同型面型材翹曲變形的不對稱性不具有統(tǒng)一性;增加豎直壁型材外側(cè)橫向特征的對稱性有助于減小成形翹曲變形;增加內(nèi)側(cè)特征能夠顯著減小翹曲;合理對型材型材進(jìn)行設(shè)計，使成形過程中中性層位于直壁處，能夠較好地解決直壁