熱沖壓AA5754鋁合金的回彈分析

熱沖壓AA5754鋁合金的回彈分析

近年來，隨著更加嚴格環境法規的出臺，汽車工業面臨著改善燃油經濟性及減少CO2排放等方面的嚴峻挑戰，使輕質材料的使用量激增，如鋁合金替代傳統金屬材料。研究表明，這種材料替代可以實現汽車總質量減輕約47%，而不會影響其性能。然而，在冷成形條件下使用高強度鋁合金難以形成復雜的成形部件，這是由于其較低的可成形性和過度的回彈，這限制了其應用。但是，這些問題可以通過溫熱成形工藝來解決。在溫熱成形工藝中，鋁合金件在較高的溫度并低于再結晶溫度下成形，可獲得更好的可成形性。對該技術的研究表明，當成形溫度適度地增加到150～350℃時，鋁合金的成形性可以提高到與鋼相當的水平。

在拉伸和純彎曲條件下，研究了AA5754鋁合金熱沖壓后回彈情況。研究發現，高溫沖壓有助于減少AA5754鋁合金的回彈，尤其是熱模沖壓工藝。使用冷模，當AA5754坯料溫度從20℃增加到450℃時，回彈角度減少9.7%；與熱模沖壓工藝相比，回彈角度減小44.1%。同時，還測試了AA5754鋁合金其它成形條件，其結果用于驗證有限元仿真。測試結果表明，在FE模型中，AA5754鋁合金回彈角沿著成形部件的切向應力分布，且與厚度應力梯度呈線性函數相關，而與所使用的成形條件無關。通過仿真和試驗分析，確定了坯料與模具溫度、凸模間隙、凸模拐角半徑的影響。高溫成形研究表明，更小的凸模間隙和更大的拐角半徑有利于減少AA5754鋁合金的回彈。

刊名：Adv Manuf Technol（英）

刊期：2016年第10期

作者：Ailing Wang1 et al

編譯：馬玲玲