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机械工程学报:不锈钢外板对5A06铝合金板材液压胀形行为的影响

2021-09-03

【作 者】张志超;徐永超;苑世剑

【摘 要】薄壁曲面铝合金零件整体液压成形时,易发生起皱和破裂缺陷,探讨通过施加外层板能抑制缺陷发生的机理。采用5A06铝合金内层板材和1Cr18Ni9Ti不锈钢外层板材,对双层板液压胀形行为进行研究。通过塑性理论分析板材液压胀形屈服半径,讨论经向摩擦力及法向压力对板材应力大小的影响;利用数值模拟给出内层板的应力、应变分布;通过双层板液压胀形试验,对比单层板和双层板条件下,铝合金内层板极限胀形高度、极限应变,分析双层板的变形协调性。结果表明:通过施加不锈钢外层板,减小了5A06铝合金内层板顶部位置面内的双向拉应力,减小了内层板变形区应力、应变梯度,使胀形变形更加均匀,胀形高度提高32%,顶部极限应变提高51.7%,极限应变显著提高。

【结 论】

1、双层板液压胀形屈服时内外层板曲率半径不同,极限弹性变形量越大,则屈服半径越小,胀形时越早发生屈服。

2、双层板液压胀形存在界面经向摩擦力和法向应力,经向摩擦力导致内层板经向应力减小,在顶点处经向应力减小明显;法向应力导致径向和纬向的应力减小,但是不改变应力偏量。

以下是正文:

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