铝合金覆盖件快速超塑成形技术的研究

快速超塑成形技术是将热冲压与超塑气胀相结合的一种技术,它利用热冲压的快速性和超塑性的良好成形性来解决铝合金冲压难成形和超塑成形慢的难题.在5083铝合金性能研究的基础上,采用该工艺对某车型引擎罩的成形进行了实验.结果表明,该工艺切实可行,并且生产效率较高.     

基于Abaqus的铝合金汽车覆盖件快速超塑成形分析

以汽车引擎罩外板为例,运用Abaqus有限元分析软件建立铝合金汽车覆盖件快速超塑成形的有限元模型。通过对引擎罩外板进行快速超塑成形仿真分析,确定了成形工艺条件,为实际生产提供工艺指导,以减少模具设计和实际生产工艺的盲目性。     

轨道交通用工业AA5083铝合金快速超塑性成形技术研究

采用快速超塑成形技术对高铁车辆侧壁外板进行成形试验,结果表明,其生产效率高、成本低,能够成功解决传统冲压工艺无法实现复杂空间曲面铝合金零件以及传统超塑成形工艺成形周期长、效率低的难题。通过系列试验研究,确定了热冲压工艺与超塑成形工艺相结合的快速超塑成形技术,成功使用厚度为4 mm的工业用铝合金薄板制造了圆角极小(R≤4 mm)的高铁边缘蒙皮和直壁拉深成形的大型地铁门框零件(h≈80 mm),该成形件具有尺寸精度高、壁厚分布均匀、形状稳定性高等优点,同时其力学性能满足使用要求。     

工业铝合金汽车覆盖件的超塑成形研究

采用工业铝合金 5 1 82就一款汽车上的前挡泥板零件进行了超塑成形的试验研究。根据零件的形状特点确定使用超塑气压胀形工艺 ,并进行了模具型腔曲面设计和模具结构设计。应用数值模拟的方法对型腔曲面设计进行了优化 ,使预测出成形零件所需的变形量处在材料的变形能力之内。最终的成形试验结果表明 ,成形工艺和模具设计合理可行。     

7A04铝合金复杂零件的超塑性成形工艺研究

用超塑性成形工艺对外侧表面带凸耳的空心圆锥体铝合金(7A04)零件进行了成形试验，通过分析和试验确定了合理的超塑成形工艺和模具结构。该零件须分两步进行超塑成形：先成形空心圆锥体，再成形凸耳；超塑性成形工艺制造该零件比原机加工工艺简单，节省材料超过60％。     

工业铝合金5052超塑性研究

研究了工业铝合金5052的超塑性。超塑性单向拉伸试验和自由气胀成形试验表明,铝合金5052在400～525℃有着良好的超塑性,在10-2s-1应变速率和400℃时,可得到伸长率的最大值(215%);在425℃和压力40 N/cm2时,气胀泡高达50.2mm,且厚度变薄,最薄处为0.3mm,这表现出了工业铝合金5052良好的超塑性。     

7A04铝合金复杂零件超塑性成形研究

在对空心圆锥体外侧表面带凸耳的7A04铝合金零件超塑性成形结构工艺性分析的基础上，进行模具设计和超塑性成形试验。结果表明：该零件在超塑性成形过程中，金属将同时向凸耳和空心圆锥体模腔内流动充型，导致变形阻力增大而无法成形；必须分两步进行超塑成形：先成形空心圆锥体，再成形凸耳。与原机加工工艺相比，超塑性成形该零件的工艺简单，节省材料60％以上。     

铝合金的高速超塑性

本文研究了用铸造铸锭方法和将快速凝固粉末压成致密团块的方法得到的铝合金，以及复合材料和机械合金铝合金，在异常高的变形速度下表现出的超塑性。讨论了高速超塑性的机理。     

汽车覆盖件成形回弹仿真及模面优化研究

回弹是汽车覆盖件冲压成形时产生的主要质量缺陷之一,直接影响到覆盖件产品的尺寸精度和最终形状。以某汽车覆盖件为例,利用板料成形仿真软件Dynaform实现了零件的冲压成形和回弹模拟,重点预测了实际板料冲压成形后可能出现的回弹量,并优化模具型面来控制回弹。通过将仿真结果与实际生产合格零件作对比,验证了优化方案的合理性和仿真模拟的准确性,对汽车覆盖件模具生产制造具有重要的指导意义。     

Overview of superplastic forming research at ford motor company

In an effort to reduce vehicle weight, the automotive industry has switched to aluminum sheet for many closure panels. Although the application of aluminum is compatible with existing manufacturing processes and has attractive qualities such as low density, good mechanical properties, and high corrosion resistance, it has less room-temperature formability than steel. The expanded forming limits that are possible with superplastic forming can significantly improve the ability to manufacture complex shapes from materials with limited formability. Aluminum closure panels produced by superplastic forming have been used by Ford Motor Company for over a decade. However, applications have been limited to low-volume, specialty vehicles due to the relatively slow cycle time and the cost penalty associated with the specially processed sheet alloys. While there has been substantial research on the superplastic characteristics of aluminum alloys, the bulk of this work has focused on the development of aerospace alloys, which are often too costly and perhaps inappropriate for automotive applications. Additionally, there has been a limited amount of work done to develop the technologies required to support the higher production volumes of the automotive industry. This work presents an automotive perspective on superplastic forming and an overview of the research being performed at Ford Motor Company to increase the production volume so superplastic forming can be cost competitive with more traditional forming technologies. This paper was presented at the International Symposium on Superplasticity and Superplastic Forming, sponsored by the Manufacturing Critical Sector at the ASM International AeroMat 2004 Conference and Exposition, June 8–9, 2004, in Seattle, WA. The symposium was organized by Daniel G. Sanders, The Boeing Company.     

覆盖件冲压CAE分析材料模型的工程应用与发展

材料模型是影响汽车覆盖件冲压CAE分析精确度的重要因素。将国内外理论研究和工程应用相结合,分析了目前主流CAE软件中的所应用的材料模型,并给出了相关的理论、应用状况以及与试验的对比。同时通过结合国内外最新技术发展和汽车覆盖件模具企业的实际应用情况,对冲压CAE分析中材料模型在企业中的应用给出了经验指导和建议。     

温度对TNW700高温钛合金双向超塑性锥杯成形的影响

在910,930和950℃这3种温度下,针对我国新型TNW700高温钛合金薄板开展了双向超塑性圆锥胀形试验,并对圆锥胀形过程进行了理论分析。结果显示:在稳定加载气压的作用下,随着温度的升高,TNW700高温钛合金板料的超塑性变形能力呈先提升、后下降的趋势,在930℃时获得最佳的成形高度和表面应变,且试件具有最均匀的壁厚分布和最稳定的塑性流变。950℃的试样比930℃的试样的最大表面应变下降了11.8%,但其具有最大的平均应变速率。对试件的微观组织观察可知:随着温度的升高,材料不仅发生了晶粒长大的现象,而且伴随有β相的产生;在同一温度下,随着变形量的增加,一定体积分数的β相增加有利于稳定该材料的塑性流变。     

铝合金7075蠕变时效成形回弹规律

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效热处理同步进行的一种成形方法。文章以可时效强化型铝合金7075为研究对象开展蠕变时效成形试验,考察厚度、弹性预变形量、时效时间和温度的综合效应对成形曲率半径的影响规律,并通过正交多项式回归分析,建立了回弹率与4个试验因素之间的回归方程,进行的工艺试验验证结果表明,运用该回归方程可以对蠕变时效成形后零件的回弹率进行预测。     

铝合金超塑性气胀成形壁厚分布工艺研究

应用MARC软件对铝合金的超塑性胀形进行仿真,分析正反向和正向超塑胀形对成形件壁厚分布以及不同变形量对胀形结果的影响,比较了2种不同胀形方式对成形件壁厚分布和成形极限的影响。结果表明,采用合理的正反胀形可以很好地改善成形件的厚度不均匀性并大大提高成形极限,实验验证了仿真和实验结果相吻合。     

成形速度对7050铝合金锻件力学性能和断口形貌的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、室温拉伸试验等研究了成形速度对7050铝合金锻件显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,随成形速度的增加,7050铝合金锻件的晶粒截面形貌逐渐由圆形过渡到细长状,且局部出现粗化。抗拉强度和屈服强度随成形速度增加呈先增加后减小的趋势,伸长率随成形速度的增加逐渐减小;当成形速度为2 mm/s时,抗拉强度、屈服强度分别达到608 MPa和560 MPa,伸长率为12.7%;当成形速度分别为2 mm/s和8 mm/s时,拉伸后试样的断裂形式以穿晶断裂为主,伴随着少量的第二相粗大颗粒和晶间断裂,且随着成形速度的减小,韧窝数量不断增加,韧窝深度也逐渐变深。实际热模锻生产成形速度宜选择2~8 mm/s。     

快走丝线切割加工铝合金工艺研究

利用快走丝线切割机床加工铝及其合金时,由于电极丝表面易粘附氧化铝,会导致导电块和导向块磨损严重,影响零件加工表面粗糙度、精度及加工过程的稳定性,故探讨了有效防止电极丝粘附氧化铝、提高加工效率与质量的措施和方法。