材料与冶金学报：5083铝合金动车车窗超塑气胀成形工艺
2023-11-11【作 者】王国峰;李源池;周彤旭;赵佳乐
轨道交通设备轻量化是发展现代化高速列车的必然选择，减轻重量对于车辆提速、节能、降低污染等具有十分重要的实际意义[1-4]].铝合金具有密度低、比强度和比刚度高、质量轻等一系列优异的特性，在轨道交通、航空航天等领域得到了广泛的应用[5].
本文中利用Marc有限元软件对工业级粗晶5083铝合金动车车窗的超塑气胀成形进行有限元分析，使用3套不同的反胀模具依次进行热冲压、反胀和正胀有限元分析，对比研究不同反胀模具对成形件的影响，并对正反胀厚度进行计算和分析，确保成形件无成形缺陷、厚度分布均匀且减薄率适宜，以期得到符合要求的5083铝合金动车车窗.
【结 论】
（1）以5083铝合金为原材料，利用超塑气胀成形工艺成形动车车窗，使用Marc软件对其进行有限元分析，最终顺利得到无任何缺陷且减薄率符合要求的成形件，并得出了正确的超塑气胀成形模具.
（2）在超塑气胀成形过程中，储料的多少对金属成形有极大影响.当以模具a和b为反胀模具进行超塑气胀时，由于成形件右边金属储料过多、刚性过大，导致正胀难以胀开出现褶皱缺陷.模具c则是由于模具左端开设凸槽，储料变少，而未出现成形缺陷.
（3）动车车窗的最小壁厚为2. 496 mm，位于车窗内边缘的左上区域，最大减薄率为37.6%.车窗壁厚分布均匀，整体与模具贴合良好且质量稳定，符合成形件的要求.
以下是正文：
