不同硬化模型对铝合金板冲压成形模拟结果的影响

作     者：金飞翔 钟志平 李凤娇 孟辉 JIN Feixiang;ZHONG Zhiping;LI Fengjiao;MENG Hui

作者机构：机械科学研究总院北京100044 北京机电研究所北京100083 长城汽车股份有限公司哈佛技术中心保定071000 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2017年第53卷第22期

页      面：57-66页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家科技重大专项(2014ZX04002-071) 国家国际科技合作专项(2015DFA51740)资助项目 

主　　题：铝合金 硬化模型 冲压成形 有限元模拟 

摘      要：研究不同塑性变形硬化模型对汽车5182-O铝合金板材冲压成形模拟结果的影响。采用材料单向拉伸试验得到应力应变关系曲线,基于Hollomom、Krupskowsky与Power方程对曲线进行拟合,建立材料室温下塑性变形硬化模型,对厚度为1.5 mm和0.85 mm的5182板材进行冲压试验和有限元模拟分析,对比分析冲压试验与模拟结果。试验与模拟结果显示,当板料厚度为1.5 mm时,板料冲压试验的成形力最大为42.95 k N,板料拉深深度为30.58 mm,基于Power方程计算得到的最大成形力为41.5k N与试验结果比较接近,Hollomom方程计算得到的拉深深度为30.546 mm,板材成形厚度分布与试验结果比较接近;当板料厚度为0.85 mm时,板料冲压试验的成形力最大为34.47k N,板料拉深深度为33.792 mm,基于Power方程计算得到的最大成形力为34.27 k N与试验结果比较接近,Hollomom方程计算得到的拉深深度为33.636 mm,板材成形厚度分布与试验结果比较接近。基于三种硬化模型铝合金冲压成形过程的计算模拟分析结果,并通过与试验对比得到不同硬化模型对铝合金板材冲压成形计算模拟的影响,进一步为汽车铝合金覆盖件在成形工艺的研究分析提供理论指导。