铝锂合金型材件热压下陷成形工艺研究

摘要

铝锂合金具有低密度、较高的强度、较好的抗腐蚀性以及抗疲劳性的特性。因此铝锂合金受到了航空业的广泛关注，被大量使用到现代飞机上。然而，铝锂合金因其强度及硬度较高，造成成形困难。在C919飞机的设计中，铝锂合金的难加工性大大限制了其使用。因此，对铝锂合金成形工艺进行研究具有重要的应用价值。
　　本文以2196-T8511和2099-T83两种铝锂合金为研究对象，研究其热压下陷成形工艺。首先通过标准条件下的单向拉伸实验得到了不同温度下的材料应力-应变曲线。基于不同温度下硬度值及延伸率的研究，建立热压下陷的最佳成形温度区间。基于商业有限元仿真软件 PAMSTAMP，分析了不同温度对下陷成形过程中的应力分布和回弹量的影响规律。利用现场的冷压成形与热压成形对比冲压实验，明确了铝锂合金只能使用热压下陷而不可以使用冷压下陷，同时也验证了所建有限元模型的有效性。通过仿真与现场试验的研究，得出材料下陷回弹的规律，为模具的回弹补偿设计提供理论研究。最后，对成形工装模具型面回弹补偿进行理论研究，为生产中模具设计作指导。

目录

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答辩决议书

第一章 绪 论

1.1课题研究的背景

1.2热压下陷成形技术原理

1.3 国内外研究情况

1.4本文研究内容

第二章 铝锂合金型材本构关系研究及材料成形温度选择

2.1材料常温本构关系研究

2.2铝锂合金型材材料热物性试验

2.3 铝锂合金热压下陷成形温度研究

2.4本章小结

第三章 铝锂合金压下陷成形工艺仿真技术

3.1 PAMSTAMP2G软件介绍

3.2型材下陷成形有限元模拟过程介绍

3.3 数值仿真结果处理及分析

3.4下陷深度与回弹后深度关系分析

3.5本章小结

第四章 铝锂合金材料下陷成形性能基础实验

4.1冷压及热压成形性能对比

4.2型材下陷成形极限数据

4.3型材下陷成形性能基础试验

4.4试验结果与仿真结果对比分析

4.5 本章小结

第五章 铝锂合金压下陷成形工装模具型面回弹补偿设计

5.1回弹补偿基本原理

5.2回弹补偿的实现流程

5.3 对于回弹补偿方法的展望

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文