2124铝合金热成形本构模型及工艺分析

摘要

为了获得2124铝合金热变形下的力学行为,在温度为350~450℃、应变速率为0.001~0.1 s^(-1)的变形条件下进行热拉伸实验,获得了材料的应力-应变曲线,其结果表明:峰值应力随着温度的升高和应变速率的降低而减小;温度是影响伸长率的主要因素,且低应变速率下,具有较小的均匀伸长率。为精确地描述材料热变形下的变形行为,建立了粘塑性本构模型,并采用遗传算法求得该本构模型的材料参数,结果表明模型的预测值与实验值吻合程度较高。基于已建立的本构模型开发了用户材料子程序VUMAT,建立了双C件有限元模型,并利用ABAQUS软件对2124铝合金热成形过程进行了仿真分析。基于正交实验,研究了温度、冲压速度、压边力和摩擦因数对双C件成形后最大减薄率的影响,使用极差分析方法获得了较优的成形工艺条件,并通过实验验证了该工艺条件下的成形结果。