铝合金超声振动辅助弯曲成形研究

发布时间：2017-12-03 02:06

  本文关键词：铝合金超声振动辅助弯曲成形研究

  更多相关文章： 超声振动辅助弯曲 铝合金 数值模拟 回弹

【摘要】：超声振动辅助塑性成形技术不仅能提高材料成形极限,降低成形载荷,使得成形零部件的质量得以提高,而且还能加工硬度高、脆性大的难加工材料,在拉拔、拉深、冲裁、镦粗、压印等塑性成形工艺中获得一定应用。但到目前为止对于超声振动辅助弯曲成形的研究却十分有限,超声振动在提高铝合金等轻质合金的弯曲成形性能,减低弯曲的回弹,改善弯曲件的质量等方面具有很大优势和发展远景。本文将6061铝合金的超声振动辅助弯曲工艺作为研究对象,采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了超声振动对铝合金塑性变形过程的影响,主要研究工作如下：基于超声振动塑性加工的研究现状,研究分析了超声振动塑性成形装置的组成以及各部件的工作原理,从振动加工技术中的体积效应和表面效应着手,分析了相关的研究成果以及理论模型并做出了总结,为探索超声振动对弯曲变形的作用机制提供了理论基础。设计了超声振动辅助拉伸试验装置,完成了在常态下以及超声振动辅助下的拉伸试验。分别获得了材料在常态下以及在频率20kHz、振幅分别为4μm和6μm的超声振动辅助状态下拉伸变形过程中的载荷—位移曲线。研究了超声振动辅助弯曲有限元模拟的数值建模方法,实现了超声振动辅助弯曲成形过程的数值模拟。通过6061铝合金超声振动辅助弯曲数值模拟,研究了频率、振幅等超声振动参数对应力应变分布及其变化、应力应变曲线、回弹角等的影响规律,阐明了超声振动作用下的应力叠加效应、超声硬化的作用机制。通过6061铝合金超声振动辅助弯曲试验,采用频率15kHz,振幅3.34μm、3.96μm、4.48μm、4.96μm四个档位的超声振动,研究了超声振动参量以及凸凹模间隙对6061铝合金板材弯曲回弹和表面质量的影响,解释了表面效应与体积效应的作用机理。同时研究了超声振动对变形区的晶粒度和显微硬度的影响,从而探究了超声振动对材料微观组织的影响。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG663

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑德友;孔凡霞;;超声振动扩孔纠偏研究[J];制造技术与机床;2013年03期

2 马世佩;;利用超声振动改善冷却液效率[J];航空工艺技术;1983年04期

3 黄文郁;朱炳森;;用超声波清洗机改装超声振动车削装置[J];机械开发;1984年04期

4 В·С·Лершun;刘作寰;;在拨管过程中应用超声振动[J];鞍山钢铁学院学报;1984年03期

5 张日升;;超声振动冲削[J];新技术新工艺;1984年06期

6 赵继;王立江;;超声振动车削表面的波谱分析[J];电加工;1986年04期

7 焦光明;汤铭权;;超声振动车削快速落刀装置的研制[J];电加工;1991年03期

8 张建中,于超,申奎东;超声振动扩孔的试验研究[J];电加工与模具;2000年06期

9 曾忠;微孔的超声振动钻削技术与工艺效果[J];机械工程师;2001年01期

10 张建中,李秀人,申奎东;超声振动干式扩孔的试验研究[J];电加工与模具;2004年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 赵继;王立江;;超声振动车削表面的波谱分析[A];第五届全国电加工学术年会论文集（特种加工篇与综合性论文篇）[C];1986年

2 招展;刘冠民;朱树新;;超声振动滚压45~#钢正交试验[A];第八届全国电加工学术年会论文集[C];1997年

3 祝锡晶;叙鸿均;;新型功率超声振动珩磨装置的研制[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年

4 杨继先;;陶瓷深孔加工的新方法——超声振动磨削[A];陕西省电加工学会第六届学术年会论文集[C];1996年

5 杨继先;杨素梅;张永宏;;超声振动车削铝基复合材料的研究[A];中国电子学会生产技术分会电加工专业委员会第六届学术年会论文集[C];2000年

6 杨继先;杨素梅;张永宏;;超声振动车削铝基复合材料的研究[A];陕西省机械工程学会电加工分会第七届学术年会论文集[C];2000年

7 陶国灿;王涛;邢栋梁;张建华;;超声振动辅助铣削表面纹理建模及其摩擦学性能优化[A];第15届全国特种加工学术会议论文集（下）[C];2013年

8 张洪丽;张金环;单绍福;;超声振动辅助磨削加工表面粗糙度[A];第15届全国特种加工学术会议论文集（下）[C];2013年

9 张勤河;张建华;张琪步;艾兴;;超声振动辅助气中放电加工实验分析[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年

10 张勤河;张建华;张琪步;艾兴;;超声振动辅助气中放电加工实验分析[A];2005年中国机械工程学会年会第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 吕哲;超声振动辅助磨料水射流抛光冲蚀机理和工艺技术研究[D];山东大学;2015年

2 侯荣国;超声振动辅助磨料水射流脉动行为及其对加工机理影响机制研究[D];山东大学;2015年

3 齐海群;超声振动拉丝相关理论及其实验研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

4 张洪丽;超声振动辅助磨削技术及机理研究[D];山东大学;2007年

5 沈学会;超声振动辅助铣削加工技术及机理研究[D];山东大学;2011年

6 陆昶;聚合物共混物融合缝结构与性能及超声振动下融合缝形态演变及其机理的研究[D];四川大学;2005年

7 闫鹏;超声振动辅助磨削—脉冲放电复合加工及其控制技术研究[D];山东大学;2009年

8 胡玉景;超声振动—磨削—脉冲放电复合加工技术及其智能控制的研究[D];山东大学;2006年

9 乔国朝;氮化硅陶瓷超声振动铣磨加工表面完整性研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

10 祝锡晶;功率超声振动珩磨技术的基础与应用研究[D];南京航空航天大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 修晓;复合超声振动拉丝的理论与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

2 耿怡;金属外圆表面超声振动光整技术的研究[D];西安石油大学;2015年

3 刘小超;超声振动强化搅拌摩擦焊工艺及机理的研究[D];山东大学;2015年

4 张曼曼;超声振动辅助TA2纯钛箔板塑性变形行为与微冲裁机理研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 李华;基于超声减摩原理的气缸运动副摩擦特性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

6 李华东;光学玻璃超声振动铣磨材料去除及表面质量研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

7 刘宇杰;基于超声振动辅助的Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194铜合金的润湿及钎焊接头时效特性[D];河南科技大学;2015年

8 黄飞;超声振动微铣削动态仿真与实验分析[D];长春理工大学;2014年

9 汪强;Inconel 718超声振动辅助车削有限元仿真与实验研究[D];南昌航空大学;2014年

10 贾正首;功率超声振动珩磨技术应用研究[D];西南石油大学;2012年

，

本文编号：1247042