板材溫熱背壓拉深成形過程研究.pdf

1、充液拉深是在金屬板材成形領域里的一種先進的加工工藝,具有板材成形極限高、零件表面質量好、模具結構簡單等優(yōu)點,現(xiàn)已經廣泛地應用于航空、航天和汽車等領域。但是,該工藝本身決定它有一些不可克服的缺點,如溫度的限制,從而在一定程度上限制了充液拉深技術的應用范圍。固體顆粒介質成形技術是近年來新提出的一種軟模成形技術,它采用固體顆粒介質來代替?zhèn)鹘y(tǒng)剛性凸模或凹模,對金屬管材或板材進行成形,具有易于密封、熱穩(wěn)定好、綠色環(huán)保等優(yōu)點。本課題結合充液拉深及固

2、體顆粒介質成形的優(yōu)點,提出了板材溫熱背壓拉深成形方法。對鋁合金板材加熱以提高其塑性,利用固體顆粒介質代替充液拉深中的液體介質,克服液體介質不能承受高溫的缺點。
　　本文以5A06鋁合金板材為研究對象,成形出典型的筒形件。利用有限元分析軟件ABAQUS進行數(shù)值模擬,分析板材溫熱背壓拉深成形的過程。通過改變溫度、背壓、壓邊力等工藝參數(shù),研究工藝參數(shù)對板材成形的影響規(guī)律。結果表明:提高溫度能夠顯著地改變板材的成形性能,但是在300℃以上

3、時板材的成形性能開始下降。
　　研制了板材溫熱背壓拉深成形裝置。該裝置包括拉深系統(tǒng),加熱系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)和背壓系統(tǒng)等。除了傳統(tǒng)拉深功能外,還可以實現(xiàn)對顆粒介質壓力的主動控制以及對板材法蘭區(qū)的均勻加熱。
　　設計了三種實驗方案進行研究,分別為板材顆粒介質脹形成形、板材溫熱拉深成形和板材溫熱背壓拉深成形。通過板材顆粒介質脹形成形實驗研究顆粒介質壓力對鋁合金成形性能的影響,通過板材溫熱拉深實驗研究溫度對鋁合金筒形件成形性能的影響,通