6016铝合金热冲压数值模拟研究

摘要

为分析成形过程中板料的等效应力、温度及厚度变化规律,通过6016铝合金U形件热冲压实验,建立热-力耦合的有限元分析模型。研究结果表明,板料外侧的法兰区域受力较小,随着变形程度的增加,凸模圆角处受力逐渐增加,最大达到54MPa,在凸模圆角区域板料具有最大的应力和减薄量,是产生破裂的危险区域。温度分析结果表明,成形过程中板料温度下降较快,当成形结束后板料温度由500℃下降到最低467℃,最低温度位置在零件法兰外侧。模拟与实验结果的厚度分布规律基本吻合,在零件的底面及法兰成形后厚度基本不变,厚度的减薄主要发生在凸模与凹模圆角及侧壁区域,验证了所建立的有限元模型是有效的。