7075-T6铝合金板材温成形性能研究

发布时间：2017-03-25 21:08

  本文关键词：7075-T6铝合金板材温成形性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着汽车制造产业的蓬勃发展,汽车保有量的大幅度增长,必然会导致石油能源的锐减以及环境质量的恶化。汽车轻量化是达成“降重、减排、安全、绿色”的有效举措。采用轻质化材料是实现汽车轻量化的主要途径。7xxx系铝合金因拥有低密度、高强度等多种独特优势,成为了制造高强度汽车结构件的潜力材料之一。针对铝合金基本力学性能参数能够为其成形性能的研究提供重要依据,本文对7075-T6铝合金板材进行单向拉伸试验,以掌握其基本力学性能指标,并获得了真应力-真应变曲线。通过研究表明:升高温度和降低应变速率都有助于提高7075-T6铝合金板材的成形能力。针对7075-T6铝合金板温成形性能的研究,本文自主设计了一套温成形模具装置。利用该装置首先对等温和梯温两种温成形工艺进行研究,然后分析了板材成形工艺参数与其成形性能之间的关系,最后对成形后零件的机械性能进行研究。通过研究结果发现:(1)在等温成形工艺中,7075-T6铝合金的LDR(极限拉深比)随温度的升高而呈现先增大后减小的变化趋势,当温度在160℃时,LDR达到最大为2.1,基本满足一些汽车结构件的成形要求。为了进一步提升板材的成形极限,从而提出梯温成形工艺,其LDR随温度的升高而升高,当温度升至200℃时,LDR达到最大为2.25。(2)工艺参数的选择对7075-T6铝合金板材温成形性能有显著影响。研究发现:凸模最佳温度为60~90℃;凹模与压料板的最佳温度为180~200℃;压边间隙为1.05~1.12 t;保温时间至少15 s以上;采用聚四氟乙烯作为润滑剂;拉深速度为5~10 mm/s之间。(3)对原始坯料、成形零件以及烘烤处理后的成形零件进行硬度测试。研究结果表明:相比于原始坯料硬度,成形零件侧壁硬度出现下降;对成形零件进行烘烤处理,硬度曲线较烘烤前更加平滑,且有一定幅度的提升,但仍低于原始坯料硬度。
【关键词】：7075-T6铝合金 轻量化 温成形 实验研究
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U465.22;TG146.21
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 引言10
• 1.2 温成形工艺10-14
• 1.2.1 温成形工艺简介11-13
• 1.2.2 温成形工艺研究进展13-14
• 1.3 温成形性能的影响因素14-18
• 1.3.1 材料性能基本参数14-15
• 1.3.2 成形工艺参数15-18
• 1.4 板材成形时的失效形式18-19
• 1.5 研究目的及意义19
• 1.6 研究主要内容19
• 1.7 研究方案19-21
• 第二章 7075-T6铝合金板材力学性能21-31
• 2.1 试验材料21
• 2.2 试样制取21-22
• 2.3 试验设备与方案22-24
• 2.3.1 试验设备22-23
• 2.3.2 试验方案23
• 2.3.3 试验过程23
• 2.3.4 试验数据处理23-24
• 2.4 试验结果与分析24-30
• 2.4.1 7075-T6铝合金板材室温拉伸基本性能24
• 2.4.2 7075-T6铝合金板材温拉深基本性能24-27
• 2.4.3 基本性能参数的结果与分析27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 7075-T6铝合金板材等温成形工艺研究31-41
• 3.1 试验原理31-32
• 3.2 试验设备32-35
• 3.2.1 拉伸机设备选择32
• 3.2.2 模具材料与结构设计32-34
• 3.2.3 模具装配图34-35
• 3.2.4 模具装配过程35
• 3.3 试样制取35-36
• 3.4 试验方案36
• 3.5 实验结果与分析36-40
• 3.5.1 室温拉深结果分析36-37
• 3.5.2 温热拉深结果分析37-39
• 3.5.3 破裂结果分析39-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 7075-T6铝合金板材梯温成形研究41-52
• 4.1 梯温成形原理41-42
• 4.2 试验设备42
• 4.3 试验结果与分析42-45
• 4.3.1 凸模温度对拉深性能的影响42-44
• 4.3.2 最佳凸模条件下的梯温拉深成形44-45
• 4.4 等温拉深与梯温拉深对比45-47
• 4.4.1 LDR对比45-46
• 4.4.2 厚度变化对比46-47
• 4.5 工艺参数对梯温拉深的影响47-51
• 4.5.1 拉深速度47-49
• 4.5.2 保温时间49
• 4.5.3 压边间隙49-51
• 4.6 本章小结51-52
• 第五章 7075-T6温拉深构件机械性能52-57
• 5.1 试验制取52-53
• 5.2 试验设备53
• 5.3 成形筒形件硬度分布53-55
• 5.4 模拟喷漆后筒形件的硬度分布55-56
• 5.5 本章小结56-57
• 第六章 结论57-59
• 6.1 结论57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-63
• 在学研究成果63-64
• 致谢64

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