熱沖壓AA5754鋁合金的回彈分析

近年來，隨著更加嚴(yán)格環(huán)境法規(guī)的出臺(tái)，汽車工業(yè)面臨著改善燃油經(jīng)濟(jì)性及減少CO2排放等方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，使輕質(zhì)材料的使用量激增，如鋁合金替代傳統(tǒng)金屬材料。研究表明，這種材料替代可以實(shí)現(xiàn)汽車總質(zhì)量減輕約47%，而不會(huì)影響其性能。然而，在冷成形條件下使用高強(qiáng)度鋁合金難以形成復(fù)雜的成形部件，這是由于其較低的可成形性和過度的回彈，這限制了其應(yīng)用。但是，這些問題可以通過溫?zé)岢尚喂に噥斫鉀Q。在溫?zé)岢尚喂に囍校X合金件在較高的溫度并低于再結(jié)晶溫度下成形，可獲得更好的可成形性。對(duì)該技術(shù)的研究表明，當(dāng)成形溫度適度地增加到150～350℃時(shí)，鋁合金的成形性可以提高到與鋼相當(dāng)?shù)乃健?/p>

在拉伸和純彎曲條件下，研究了AA5754鋁合金熱沖壓后回彈情況。研究發(fā)現(xiàn)，高溫沖壓有助于減少AA5754鋁合金的回彈，尤其是熱模沖壓工藝。使用冷模，當(dāng)AA5754坯料溫度從20℃增加到450℃時(shí)，回彈角度減少9.7%；與熱模沖壓工藝相比，回彈角度減小44.1%。同時(shí)，還測試了AA5754鋁合金其它成形條件，其結(jié)果用于驗(yàn)證有限元仿真。測試結(jié)果表明，在FE模型中，AA5754鋁合金回彈角沿著成形部件的切向應(yīng)力分布，且與厚度應(yīng)力梯度呈線性函數(shù)相關(guān)，而與所使用的成形條件無關(guān)。通過仿真和試驗(yàn)分析，確定了坯料與模具溫度、凸模間隙、凸模拐角半徑的影響。高溫成形研究表明，更小的凸模間隙和更大的拐角半徑有利于減少AA5754鋁合金的回彈。

刊名：Adv Manuf Technol（英）

刊期：2016年第10期

作者：Ailing Wang1 et al

編譯：馬玲玲