塑性工程学报：基于Nakajima试验的6061-T6铝合金胀形回弹规律研究
2022-12-22【作 者】耿平;宋燕利;周瀑;刘国承;路珏;戴定国
【前 言】
在节能减排国家重大需求下，铝合金凭借其密度小、强度高、碰撞吸能性好以及优良的导电性、导热性、耐腐蚀性等特点而受到汽车行业重视。相比其他材料，铝合金在保证安全和性能的前提下对零部件减重可高达 50% ，在轻量化材料中具有有效竞争力［1］。然而，铝合金在室温下塑性低，成形难度大，直接影响到覆盖件的成形精度，其中回弹是铝合金覆盖件冷成形中的主要问题［2］。
目前国内外若干学者围绕铝合金材冲压回弹开展研究。Panthi S K 等［3］研究了金属试样在弯曲过程中几何参数、材料参数及润滑条件对回弹的影响规律，结果表明，材料参数及几何参数对回弹有很大影 响; 摩擦系数对回弹基本没有影响。Chandrasekaran P 等［4］对弯曲回弹进行了分析，发现增加板厚、改变弯曲角、减少冲模行程和摩擦系数可以减小回弹。事实上，对于形状复杂、成形难度较大的钣金件，绝大多数属于压延或胀形，或这两者不同比例的复合成形［10］。因此研究铝合金胀形回弹具有重要的科学价值与工程意义。
本文通过开展不同宽度试样的 Nakajima 胀形回弹试验与仿真，研究不同拉－压状态下的变形与回弹规律，揭示了应力应变状态影响回弹的机理。
【结 论】
( 1) 回弹主要发生在试样长度方向，宽度方向非常小，可忽略。试样长度方向回弹量随着试样宽度增加而增大。
( 2) 20 ～ 60 mm 宽度试样胀形回弹符合塑性变形时的体积不变条件; 由于厚向应力不足主应力 3% ，故试样在胀形过程中可简化为平面应力状态。
( 3) 在 本 次 Nakajima 试 验 条 件 下 试 样 处 于拉 － 压应变 状 态，卸载后试样在长度方向上收缩、宽度方向上扩展; 试样宽度增大，宽度方向流动阻力和弹性应力增加，促使长度方向上回弹量增加。
以下是正文：
