6061铝合金热拉深成形研究
发布时间：2021-03-08 23:46
基于模内加热的方法,以6061铝合金为研究对象,研究了铝合金材料在不同温度和不同工艺条件下的拉深成形性能,得出了最佳实验结果。结果表明,随着温度的上升,铝合金的成形能力显著提升,当温度低于300℃时,材料的成形能力变化不大,当温度在300℃以上时,材料的极限拉深比明显提升,尤其在温度到达400℃以上时,极限拉深比显著提高,达到2.62,极限拉深尺寸达到最大值,比室温下提高了57.1%。压边力和拉深速度对材料的成形能力均具有显著影响,材料的成形能力随着压边力和拉深速度的增大而逐渐下降。
【文章来源】：塑性工程学报. 2020,27(09)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
相同坯料直径在不同温度下的拉深成形结果
通过对相同坯料直径的板料进行加热拉深，发现材料的成形能力随着温度的上升而不断提高。保持10%的冲压速度和5 k N的压边力，通过实验研究400℃时不同直径的坯料的拉深情况，结果如图4所示。当坯料直径增大到Φ68.75 mm时，试样全部破裂，即根据GB/T 15825.3—2008,400℃时板料成形的极限拉深尺寸为Φ68.75 mm,LDR值为2.62。对比图3和图4的拉深成形结果发现，在其它工艺参数不变的条件下，随着温度的上升，材料的成形能力均有所提高，具体表现在极限拉深尺寸不断增大，材料的LDR逐渐提高。当温度为100℃时，材料的成形能力与室温下基本一致，随着温度不断升高，尤其是达到300℃以上后，材料的成形能力迅速提高。这主要是由于高温下材料的流动性增强，变形抗力逐渐减小，宏观上表现为材料的拉深成形尺寸不断增大，LDR逐渐增大，当到达400℃时，材料的极限拉深比最大，此时材料的塑性成形能力最强。表4为各温度下拉深件的极限拉深直径。并通过公式计算各温度下的LDR，结果如图5所示。
对比图3和图4的拉深成形结果发现，在其它工艺参数不变的条件下，随着温度的上升，材料的成形能力均有所提高，具体表现在极限拉深尺寸不断增大，材料的LDR逐渐提高。当温度为100℃时，材料的成形能力与室温下基本一致，随着温度不断升高，尤其是达到300℃以上后，材料的成形能力迅速提高。这主要是由于高温下材料的流动性增强，变形抗力逐渐减小，宏观上表现为材料的拉深成形尺寸不断增大，LDR逐渐增大，当到达400℃时，材料的极限拉深比最大，此时材料的塑性成形能力最强。表4为各温度下拉深件的极限拉深直径。并通过公式计算各温度下的LDR，结果如图5所示。实验结果表明，6061铝合金板料成形受多种因素影响，室温下极限拉深尺寸为Φ43.75 mm，极限拉深比为1.67，当达到材料最佳成形温度400℃时，极限拉深尺寸为Φ68.75 mm，极限拉深比为2.62。LDR越大，说明板料的位错运动越容易，越易于成形，拉深性能越好。如图6所示，对比室温和高温下的极限拉深比，在保持其它工艺条件不变的条件下，材料的拉深性能提高了57.1%，显著改善了材料的塑性性能。通过以上实验发现，极限拉深直径由室温时的Φ43.75 mm提高到400℃的Φ68.75 mm,LDR由1.67提高到2.62，极限拉深尺寸提高了57.1%，材料的拉深性能显著提高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]7A04高强铝合金的热拉深性能[J]. 翟靖,邓沛然,吴恺威,罗小敏,李崇桂. 中国有色金属学报. 2017(09)
[2]5052铝合金板材室温冲压成形性能研究[J]. 朱晶,杜坤,贾维平,刘帅. 热加工工艺. 2015(19)
[3]汽车轻量化材料及制造工艺研究现状[J]. 郭玉琴,朱新峰,杨艳,熊倪. 锻压技术. 2015(03)
[4]5A90Al-Li合金超塑性变形过程中的显微组织及微观织构演变（英文）[J]. 张盼,叶凌英,张新明,顾刚,蒋海春,吴豫陇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(07)
[5]铝合金汽车板性能及其应用的研究进展[J]. 马鸣图,毕祥玉,游江海,路洪洲. 机械工程材料. 2010(06)
[6]论汽车轻量化[J]. 马鸣图,易红亮,路洪洲,万鑫铭. 中国工程科学. 2009(09)
[7]汽车用铝合金的研究进展[J]. 王孟君,黄电源,姜海涛. 金属热处理. 2006(09)
[8]易拉罐用铝材的锯齿屈服现象[J]. 彭开萍,陈嘉亮,陈文哲,钱匡武. 中国有色金属学报. 2005(05)
本文编号：3071866
【文章来源】：塑性工程学报. 2020,27(09)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
相同坯料直径在不同温度下的拉深成形结果
通过对相同坯料直径的板料进行加热拉深，发现材料的成形能力随着温度的上升而不断提高。保持10%的冲压速度和5 k N的压边力，通过实验研究400℃时不同直径的坯料的拉深情况，结果如图4所示。当坯料直径增大到Φ68.75 mm时，试样全部破裂，即根据GB/T 15825.3—2008,400℃时板料成形的极限拉深尺寸为Φ68.75 mm,LDR值为2.62。对比图3和图4的拉深成形结果发现，在其它工艺参数不变的条件下，随着温度的上升，材料的成形能力均有所提高，具体表现在极限拉深尺寸不断增大，材料的LDR逐渐提高。当温度为100℃时，材料的成形能力与室温下基本一致，随着温度不断升高，尤其是达到300℃以上后，材料的成形能力迅速提高。这主要是由于高温下材料的流动性增强，变形抗力逐渐减小，宏观上表现为材料的拉深成形尺寸不断增大，LDR逐渐增大，当到达400℃时，材料的极限拉深比最大，此时材料的塑性成形能力最强。表4为各温度下拉深件的极限拉深直径。并通过公式计算各温度下的LDR，结果如图5所示。
对比图3和图4的拉深成形结果发现，在其它工艺参数不变的条件下，随着温度的上升，材料的成形能力均有所提高，具体表现在极限拉深尺寸不断增大，材料的LDR逐渐提高。当温度为100℃时，材料的成形能力与室温下基本一致，随着温度不断升高，尤其是达到300℃以上后，材料的成形能力迅速提高。这主要是由于高温下材料的流动性增强，变形抗力逐渐减小，宏观上表现为材料的拉深成形尺寸不断增大，LDR逐渐增大，当到达400℃时，材料的极限拉深比最大，此时材料的塑性成形能力最强。表4为各温度下拉深件的极限拉深直径。并通过公式计算各温度下的LDR，结果如图5所示。实验结果表明，6061铝合金板料成形受多种因素影响，室温下极限拉深尺寸为Φ43.75 mm，极限拉深比为1.67，当达到材料最佳成形温度400℃时，极限拉深尺寸为Φ68.75 mm，极限拉深比为2.62。LDR越大，说明板料的位错运动越容易，越易于成形，拉深性能越好。如图6所示，对比室温和高温下的极限拉深比，在保持其它工艺条件不变的条件下，材料的拉深性能提高了57.1%，显著改善了材料的塑性性能。通过以上实验发现，极限拉深直径由室温时的Φ43.75 mm提高到400℃的Φ68.75 mm,LDR由1.67提高到2.62，极限拉深尺寸提高了57.1%，材料的拉深性能显著提高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]7A04高强铝合金的热拉深性能[J]. 翟靖,邓沛然,吴恺威,罗小敏,李崇桂. 中国有色金属学报. 2017(09)
[2]5052铝合金板材室温冲压成形性能研究[J]. 朱晶,杜坤,贾维平,刘帅. 热加工工艺. 2015(19)
[3]汽车轻量化材料及制造工艺研究现状[J]. 郭玉琴,朱新峰,杨艳,熊倪. 锻压技术. 2015(03)
[4]5A90Al-Li合金超塑性变形过程中的显微组织及微观织构演变（英文）[J]. 张盼,叶凌英,张新明,顾刚,蒋海春,吴豫陇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(07)
[5]铝合金汽车板性能及其应用的研究进展[J]. 马鸣图,毕祥玉,游江海,路洪洲. 机械工程材料. 2010(06)
[6]论汽车轻量化[J]. 马鸣图,易红亮,路洪洲,万鑫铭. 中国工程科学. 2009(09)
[7]汽车用铝合金的研究进展[J]. 王孟君,黄电源,姜海涛. 金属热处理. 2006(09)
[8]易拉罐用铝材的锯齿屈服现象[J]. 彭开萍,陈嘉亮,陈文哲,钱匡武. 中国有色金属学报. 2005(05)
本文编号：3071866
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