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基于FEA的大高径比筒形件液压成形工艺的研究

李官

   随着汽车、航空、航天等领域零部件的轻量化需要,铝镁合金、钛合金等轻质合金板料得到了广泛应用。但是,铝镁合金等轻质合金板料的塑性低,成形性较差,尤其对于成形大高径比零件,传统的加工方法很难实现一次拉深成形。 本文介绍了板材成形数值模拟基本理论中弹塑性本构方程,以及板材模拟中常用的Barlat屈服准则和Hill屈服准则。对动力显示算法的求解过程和积分稳定条件进行了讨论,从而为板料成形数值模拟的研究提供有力的理论基础。 针对铝镁合金等低塑性、大高径比板材的成形需要,采用有限元分析的方法(Finite Element Analysis),应用大型非线性动力显式分析软件ETA/Dynaform5.5,以筒形件的成形极限为研究重点,对5A06铝镁合金筒形件多次拉深成形进行数值模拟,分析筒形件多次拉深的典型塑性变形规律以及起皱和破裂缺陷的控制方法,并对影响筒形件多次拉深成形性的工艺参数进行探讨,从而为实现大高径比铝镁合金筒形件的加工成形提供重要的指导。 基于大高径比铝镁合金板材的成形需要,本文提出了一种拉深成形的新方法,即径向加载液压拉深技术。采用数值模拟的方法,以最终成形零件的壁厚分布为评定标准,讨论液室压力加载曲线和径向压力加载路径变化对零件成形性的影响。分析了模具参数、板材性能参数对成形质量的影响。模拟结果表明:采用合理匹配的液室加载路径和径向加载路径,不但够明显地控制破裂和变形不足,使零件厚度变化分布均匀,提高板料贴模性和定型性;而且能够有效的减少成形工序,显著提高了铝镁合金大高径比平底筒形件的成形极限。……   
[关键词]:数值模拟;多次拉深;径向加压液压拉深;成形极限
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨理工大学2010年