腹板圆孔翻边与形状翘曲规律的研究

发布时间：2020-09-09 21:08

　　 铝合金腹板类零件是飞机的主要结构形式之一。研究探讨热处理状态下的铝合金板材成形性能不仅能为工厂的生产提供更多改进工艺和优化产品的理论依据,还可以为各种冲压类型的数值模拟提供更准确的有限元数学模型。圆孔翻边成形是板料成形的重要成形工序之一,其成形质量的优劣,尤其是回弹和形状翘曲的控制,直接影响零件最终的成形质量和精度,还关系到产品的结构性能以及装配的效果。本课题主要探讨腹板翻边后发生回弹与板面翘曲的情况。通过单拉试验获得新淬火状态下2024、7075铝合金板料成形性能参数的基础上,利用正交办法选取试验方案,采用PAM-STAMP有限元数值模拟的方法结合板料展开原理,对两种典型腹板零件进行圆孔翻边成形与卸载回弹过程进行模拟,预测对零件成形后产生回弹以及板面翘曲的影响因素,进而得出了形状翘曲的规律及其产生的机理。针对不同圆孔直径、翻边高度、翻边圆角半径、橡皮与板料之间的摩擦系数这四个可能因素进行对比分析并对规律进行了概括。并以成形工艺试验验证了有限元数值模拟结果的正确性,成形后的零件测量结果与有限元分析的结果基本吻合。结合以上采用的研究方法得到的结论对飞机腹板圆孔翻边类钣金零件的冲压生产工艺的过程有重要指导意义,对产品成形的质量提高、效率提升以及成本降低均有很大的帮助。
【学位单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V262
【部分图文】：

第 1 章 绪 论空工业中被大量的应用，其力学性能已经过深入的塑性变形产生影响的因素及规律的研究还较少。20高，提高了腐蚀性，其中以铜元素含量最高，大概075 铝合金主要含有锌元素，它也属于航空铝材，且是,还属于超硬铝合金,其具有良好的耐磨性，也具有构特点：冲压加工方便、强度比和结构效率高、加，是冲压生产中比较常见的工序。圆孔翻边示意图，带有预制孔的板料在凸模轮廓的约束下受应力作沿凹模侧面向下转移，直至完全贴靠凹模内侧成直囊液压成形工艺，属于静压成形工艺，在高压和摩发挥，圆孔弯边回弹减小，加工零件外形准确度高

图 1.2 a)翻孔 b)内凹曲线翻边是板料塑性成形的重要工艺方法之一，其塑性变形范围由材料的边普遍存在着易开裂、成形困难、回弹严重等问题，加上各向异，通常在翻边卸载后出现形状翘曲等明显变化，板材制件的形状称现象，严重影响了制件的几何精度[10,11]。囊液压成形是静压成形过程，只需一个刚性的半模，可以简化模修配模具之间的间隙。这就缩减了压机的准备时间，也缩短了整合高强度且成形性能差的材料成形[12]。对于成形形状复杂的零件或者非对称件和凸凹形零件等。橡皮囊成形还可同时将切边和下也可以代替弯曲、拉深和刚性模落料等工艺方式。橡皮囊成形可板料，这样可以避免零件的表面擦伤，降低材料损伤，这就提高其是圆孔翻边的回弹会引起更复杂的翘曲现象，橡皮囊成形施加使得材料的塑性性能充分发挥出来，这样也很好的控制了板料贴模。而橡皮囊液压成形机的工作台面积也很充分，可以同时在

.3 测量参数通过单拉试验测得与轧制方向成 0°、45°、90°的参数如下：σs— 屈服强度 σb— 抗拉强度n — 硬化指数 E — 弹性模量r0— 与轧制方向成 0°塑性应变比 r45— 与轧制方向成 45°塑性应变比r90— 与轧制方向成 90°塑性应变比 r — 塑性应变比加权平均值（厚向异性）σs/σb— 屈服强度与抗拉强度比 σs/E — 屈服强度与弹性模量比.4 试件设计根据 GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第 1 部分 ：室温试验方法》[35]的相关求，本文设计的试件如下图 2.1 所示：

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本文编号：2815474