基于数值模拟内凹底筒形件的充液反胀成形工艺的研究.pdf

随着汽车零件和航空、航天零件等加工制造工业的发展铝、镁、钛等轻质合材料得到了较为广泛的应用来实现污染小、轻量化的重要目的。但是铝、镁、钛等轻质合板料的塑性低、成形性能较差、硬化指数和异性指数小等缺点成为板材加工成形方面的瓶颈尤其难实现大高径比零件的一次拉深成形。　　充液拉深工艺是一种先进的板材柔性成形方法。针对航天领域的低塑性、大高径比铝合会板材部件成形需求通过数值模拟方法对铝合内凹底筒形件充液反胀成形工艺进行研究。采用基于—内核的动态显示分析软件根据成形工艺的特殊性对不同反胀压力和液室压力下对零件成形的影响进行成形模拟研究结果表明采用合理匹配的初始反胀压力和液室压力加载路径可有效地降低板料成形时的径向拉应力抑制零件内凹底部的过度减薄可以一次成形较高质量的内凹底筒形件。　　应用径向加压的充液拉深新技术用数值模拟的方法讨论并分析液室压力加载曲线与主动径向压力加载曲线变化对内凹底筒形件最小壁厚的影响。模拟结果表明:采用合理匹配的径向压力和液室压力加载路径能够显著地控制破裂和起皱缺陷从而使零件厚度变化分布均匀显著提高了铝合内凹底筒形件的成形极限。　　本文采用实验手段研究拉深比为的内凹底筒形件的成形规律对比模拟结果分析零件的破裂形式讨论初始反胀压力、液室压力、径向压力三者的合理匹配对内凹底筒形零件成形的影响。通过实验验证采用充液拉深工艺一次高质量成形内凹底筒形件的可行性得到较高质量的成形零件。