吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (2): 409-414.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201402021
庄蔚敏, 曹德闯, 叶辉
ZHUANG Wei-min, CAO De-chuang, YE Hui
摘要:
针对应用试验方法获得的7075-T6铝合金板材热冲压成形极限图(FLD)的局限性,开展了基于连续介质损伤力学预测7075铝合金热成形FLD的方法研究。提出应用一组单轴黏塑性损伤本构方程并优化材料常数,建立了平面应力损伤本构方程,通过分析7075铝合金在不同温度时成形极限曲线(FLC)的特点,得出不同应力状态对损伤的影响,预测7075-T6铝合金板材在四组温度和三组应变率下的FLC。研究结果表明,基于单轴损伤本构方程进行数值分析得到的应力-应变曲线与试验曲线基本吻合。应用平面应力黏塑性损伤本构方程能够预测铝合金板材热冲压过程中不同温度和应变率的FLD,为铝合金板材热冲压过程提供失效判断依据。
中图分类号:
[1] 吴晓炜, 王勇, 梁海建, 等. 铝合金覆盖件快速超塑性成形技术[J]. 塑性工程学报, 2012, 19(1):1-5. Wu Xiao-wei, Wang Yong, Liang Hai-jian, et al. Research on high speed superplastic forming of aluminium alloy automotive panel[J]. Journal of Plasticity Engineering, 2012, 19(1): 1-5.[2] 黄华, 李大永, 彭颖红. 7075-T6铝合金板温热成形极限图试验[J].塑性工程学报, 2010, 17(1):93-97. Huang Hua, Li Da-yong, Peng Ying-hong. Experiment study on the foming limit diagrams(FLD) of 7075-T6 aluminum alloy sheet at warm state[J]. Journal of Plasticity Engineering, 2010, 17(1): 93-97.[3] Wang Hui, Luo Ying-bing, Peter Friedman, et al. Warm froming behavior of high strength aluminum alloy AA7075[J]. Transactions of Nonferrous Society of China, 2012, 22(1): 1-7.[4] 林敦文, 关绍康, 卢广玺, 等. Al-Mg-Si基合金车身板材成形极限及数值应用[J]. 机械工程材料, 2006, 30(4):64-67. Lin Dun-wen, Gun Shao-kang, Lu Guang-xi, et al. Forming limit of Al-Mg-Si based alloy automotive outer sheet and its numerical application[J]. Materials for Mechanical Engineering, 2006, 30(4): 64-67.[5] 全国锻压标准化技术委员会. GB/T 15825.8-1995 金属薄板成形性能与试验方法-成形极限图(FLD)试验[S].[6] 朱小芸. 涂装烘干室设备的高温润滑[J]. 汽车工艺与材料, 2009(9):37-41. Zhu Xiao-yun. High temperature Lubricating of Coating oven equipment[J]. Automobile Technology & Material, 2009(9):37-41.[7] Mohamed M S, Foster A D, Lin Jian-guo, et al. Investigation of deformation and failure features in hot stamping of AA6082: experimentation and modelling[J]. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2012, 53(1): 27-38.[8] 全国钢标准化技术委员会. GB/T 4338-2006金属材料高温拉伸试验方法[S].[9] Zhan Li-hua, Lin Jian-guo, Dean T A, et al. Experimental studies and constitutive modeling of the hardening of aluminium alloy 7055 under creep age forming conditions[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2011, 53(8): 595-605.[10] He Yun-bin, Pan Qing-lin, Chen Qin, et al. Modeling of strain hardening and dynamic recrystallization of ZK60 magnesium alloy during hot deformation[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2012, 22(2): 246-254.[11] Greze R, Manach P Y, Laurent H, et al. Influence of the temperature on residual stresses and springback effect in an aluminium alloy[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2010, 52(9): 1094-1100.[12] Lin J, Dean T A. Modelling of microstructure evolution in hot forming using unified constitutive equations[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2005, 167(2/3): 354-362.[13] Cao J, Lin J, Dean T A. An implicit unitless error and step-size control method in integrating unified viscoplastic/creep ODE-type constitutive equatio-ns[J]. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2008, 73(8): 1094-1112.[14] Li B, Lin B, Yao X. A novel evolutionary algorithm for determining unified creep damage constitutive equations[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2002, 44(5): 987-1002.[15] Lin J, Cheng B H, Yao X. Universal multi-objective function for optimising superplastic-damage constitutive equations[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2002, 125-126(9):199-205.[16] Cao J, Lin J. A study on formulation of objective functions for determining material models[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2008, 50(2): 193-204.[17] 王辉. 成形极限图的获取方法与其在金属板料成形中的应用[D]. 南京:南京航空航天大学机电学院, 2011. Wang Hui. Acquisition method of forming limit diagram and its application in sheet metal forming[D]. Nanjing: Electrical and Mechanical College, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 2011. |
[1] | 关庆丰,张福涛,彭韬,吕鹏,李姚君,许亮,丁佐军. 含硼、钴9%Cr耐热钢的热变形行为[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1799-1805. |
[2] | 姜秋月,杨海峰,檀财旺. 22MnB5超高强钢焊接接头强化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1806-1810. |
[3] | 胡志清, 颜庭旭, 李洪杰, 吕振华, 廖伟, 刘庚. 深冷处理对铝合金薄板冲剪成形性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1524-1530. |
[4] | 邱小明, 王银雪, 姚汉伟, 房雪晴, 邢飞. 基于灰色关联的DP1180/DP590异质点焊接头工艺参数优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1147-1152. |
[5] | 陈俊甫, 管志平, 杨昌海, 牛晓玲, 姜振涛, 宋玉泉. 金属棒试样拉伸和扭转试验应变范围和力学特性对比[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1153-1160. |
[6] | 梁晓波, 蔡中义, 高鹏飞. 夹芯复合板柱面成形的数值模拟及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 828-834. |
[7] | 刘子武, 李剑峰. 叶片材料FV520B再制造熔覆层冲蚀损伤行为及评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 835-844. |
[8] | 刘纯国, 刘伟东, 邓玉山. 多点冲头主动加载路径对薄板拉形的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 221-228. |
[9] | 张志强, 刘从豪, 何东野, 李湘吉, 李纪萱. 基于性能梯度分布的硼钢热冲压工艺对形状精度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1829-1833. |
[10] | 吕萌萌, 谷诤巍, 徐虹, 李欣. 超高强度防撞梁热冲压成形工艺优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1834-1841. |
[11] | 王辉, 周杰, 熊煜, 陶亚平, 向荣. 基于逆向工程的复杂曲面冲压件回弹补偿[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1842-1847. |
[12] | 王春生, 邹丽, 杨鑫华. 基于邻域粗糙集的铝合金焊接接头疲劳寿命影响因素分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1848-1853. |
[13] | 邢海燕, 葛桦, 李思岐, 杨文光, 孙晓军. 基于模糊隶属度最大似然估计的焊缝隐性缺陷磁记忆信号识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1854-1860. |
[14] | 谷晓燕, 刘亚俊, 孙大千, 徐锋, 孟令山, 高帅. S355钢/6005A铝合金瞬间液相扩散连接接头组织与性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1534-1541. |
[15] | 谷诤巍, 张文学, 吕萌萌, 王伟, 徐虹, 李欣. 宽翼边U型截面不锈钢型材拉弯成形缺陷控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1165-1170. |
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