輕量化鋼板/聚合物/鋼夾層復合材料的拉深性能

刊名：Archeives of Civil and Mechanical Engineering（英）

刊期：2012年第12期

作者：O.A.Sokolova et al

編譯：李曉娜

輕量化材料，如金屬/聚合物/金屬復合材料在汽車部件得到廣泛應用。然而，中間夾層結(jié)構(gòu)材料在不同載荷下的成形潛力卻沒有很好的研究。本文對不同樣品尺寸和芯厚度的316L/PP-PE/ 316L夾層復合材料的成形性進行了研究。使用不同大小和形狀的2個扁平?jīng)_頭進行拉深加工。

在夾層結(jié)構(gòu)的拉深過程中，若樣品使用不同幾何圖形的沖頭，其內(nèi)部和外部表現(xiàn)出的變形性有顯著差異，甚至會出現(xiàn)極限變形的夾層。聚合物芯的成形性能對表皮有重要影響。增加金屬聚合物核心厚度更易于拉伸，從而可承受沖壓機高壓及高加載。

核心厚度為0.2～1.6mm的夾層進行圓形穿孔深沖時，在半圓頭/邊緣區(qū)域都有試驗失敗的案例，而樣本的核心厚度為2.0mm時沒有失敗情況。夾層結(jié)構(gòu)的邊緣部位可以看到多種厚度的起皺現(xiàn)象。根據(jù)夾層結(jié)構(gòu)的圖片分析可以看出，其內(nèi)部薄板經(jīng)受強大的拉力。不同核心厚度的夾層結(jié)構(gòu)在其外凸緣區(qū)域可以觀察到輕微的應變分布差異，核心厚度越大外部薄板的抗拉伸能力越強，使得內(nèi)部薄板所受載荷減小。