5083铝合金板材成形性能及充液成形工艺研究

摘要

5083铝合金具有良好的抗腐蚀性、可焊接性及可加工性能，广泛用于航空航天、舰船、汽车及石化工程等领域。为了掌握5083铝合金板材的成形规律，实现其成形性能的系统评价，本文对其成形性能以及充液拉深成形工艺进行深入研究。主要研究内容如下：
　　首先，通过单向拉伸实验，得到5083铝合金板在24℃至250℃范围内的基本成形性能相关参数，并对其本构方程进行了研究。通过测试和计算，获得了5083铝合金板材的模拟成形性能参数：1mm厚5083铝合金板材的平均弯曲强度σf为363.62 MPa，杯突值IE为7.90mm，锥杯值(CCV)为41.86mm；2mm厚铝合金板材的IE为10.93mm，凸耳率Ze为3.75。
　　然后，通过成形极限试验获得了24℃、150℃、200℃和250℃条件下的5083铝合金的成形极限图及其曲线计算模型，拟合得到计算模型中参数F0、a、b与温度有关的表达式，为不同温度5083铝合金成形极限图的预测提供了依据。
　　最后，对5083铝合金板材充液拉深成形过程进行了数值仿真，分析了液室压力、压边间隙、摩擦系数、液压加载曲线等参数对其成形质量的影响，并进行了异形杯的室温充液拉深成形以及不同温度、不同液压成形条件下的杯形件成形试验。液压加载可以使得成形板料有效贴合在凸模上，使得相同材料的成形性能更好；在相同液压的条件下，随着成形温度的提高，板材成形极限拉深比增大，温成形性能优于室温的成形性能。

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 5083铝合金的应用

1.3 铝合金板材成形性能评价

1.4 板材充液成形技术研究现状

1.5 本文的研究意义及主要内容

第二章 5083铝合金板材基本成形性能及本构关系建立

2.1 试验材料与试验设备

2.2 不同温度下5083铝合金板材真实应力应变曲线及分析

2.3 5083铝合金板材本构关系建立

2.4 本章小结

第三章 5083铝合金板材的模拟成形性能

3.1 5083铝合金板材弯曲试验

3.2 5083铝合金板材Erichsen杯突试验

3.3 5083铝合金板材锥杯试验

3.4 5083铝合金板材凸耳试验

3.5 本章小结

第四章 5083铝合金板材成形极限图(FLD)

4.1 成形极限试验原理

4.2 室温下成形极限试验及FLD制作方法

4.3 温热条件下成形极限试验及FLD制作方法

4.4 本章小结

第五章 5083铝合金板材的充液成形数值模拟及试验研究

5.1 室温下5083铝合金球底筒形件充液拉深数值模拟研究

5.2 室温下5083铝合金异形杯充液拉深数值模拟及试验研究

5.3 不同温度5083铝合金杯形件充液拉深数值模拟及试验研究

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文