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基于6014铝合金汽车引擎盖的冲压预成形—磁脉冲渐进校形工艺机理研究

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第5期 186-193页

作者：刘泽众王国文黄明伟郑健菅晓霞武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430205 湖北三环锻造有限公司湖北襄阳441700

本文建立了6014铝合金汽车引擎盖冲压模型、回弹模型和磁脉冲校形模型。对校形过程中板件变形行为和变形历史进行研究,分析磁脉冲校形的成形机理。结果表明,校形工艺的成形过程中,板件发生了剧烈的碰撞,随后在电磁力和反弹力的双重作用... 详细信息

本文建立了6014铝合金汽车引擎盖冲压模型、回弹模型和磁脉冲校形模型。对校形过程中板件变形行为和变形历史进行研究,分析磁脉冲校形的成形机理。结果表明,校形工艺的成形过程中,板件发生了剧烈的碰撞,随后在电磁力和反弹力的双重作用下发生多次“碰撞-反弹”的震荡现象;碰撞引起了最大剪应力的突变,震荡现象又使板件的应力得到重新分配,进而实现了精准校形。

关键词：磁脉冲校形 6014铝合金汽车引擎盖

热轧工艺对6014铝合金显微组织和织构的影响

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上海金属 2024年

作者：李延成迟蕊李涛于俊芃徐志远杨立民刘洋山东南山铝业股份有限公司国家铝合金压力加工工程技术研究中心

采用金相显微镜、背散射电子衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等研究了热轧工艺对6014铝合金显微组织和织构的影响。结果表明：4卷热轧6014铝合金板表层均发生了再结晶。D20卷板中心存在2 cm厚的再结晶层，再结晶体积分数为55.41... 详细信息

采用金相显微镜、背散射电子衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等研究了热轧工艺对6014铝合金显微组织和织构的影响。结果表明：4卷热轧6014铝合金板表层均发生了再结晶。D20卷板中心存在2 cm厚的再结晶层，再结晶体积分数为55.41%，这与其粗轧道次多、压下量大、中间坯待温时间长以及卷取温度较高有关。D40卷板的热轧Cube织构体积分数最高，冷轧加工率相对较低，制耳平衡性较差，容易导致板材翻边不合格。D10、D20和D30卷板中Q相分布在晶界，呈长条状，与晶界约呈45°角。D40卷板晶界分布着Si相。

关键词： 6014铝合金热轧织构第二相翻边

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6014铝合金常温力学性能及本构方程研究

机械设计与制造 2022年第3期373卷 41-44页

作者：叶帅奇蔡玉俊李国和杨嵩天津职业技术师范大学汽车模具智能制造技术国家地方联合工程实验室天津300222 贵州工程应用技术学院机械工程学院贵州毕节551700 北华航天工业学院工业技术中心河北廊坊065000

在室温条件下,依次对沿轧制方向0°、45°、90°三个方向试样按照0.001S^(-1)、0.01 S^(-1)、0.1 S^(-1)的应变速率对6014铝合金板料进行单向拉伸试验,对其常温力学性能进行研究。试验结果表明:6014铝合金板料的常温力学性能与应变速率... 详细信息

在室温条件下,依次对沿轧制方向0°、45°、90°三个方向试样按照0.001S^(-1)、0.01 S^(-1)、0.1 S^(-1)的应变速率对6014铝合金板料进行单向拉伸试验,对其常温力学性能进行研究。试验结果表明:6014铝合金板料的常温力学性能与应变速率和与轧制方向的角度有关,其关系为,6014铝合金板料的抗拉强度和屈服强度均随着应变速率的增大而增大;沿轧制方向0°方向上的抗拉强度最大,90°方向抗拉强度次之,45°方向抗拉强度最小,但综合来看,屈强比则是90°方向最小。然后对6014铝合金板料的试验参数进行拟合,建立其Johnson-Cook本构模型,为后续有限元仿真分析打下理论基础。

关键词： 6014铝合金常温变形本构模型应变速率轧制方向

热轧卷取温度对6014铝合金组织和翻边性能的影响

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金属热处理 2023年第11期48卷 173-179页

作者：李涛迟蕊徐志远杨立民麻慧琳山东南山铝业股份有限公司南山铝业板带事业部山东龙口265713

通过改变不同的热轧卷取温度探究其对最终状态6014铝合金组织和翻边性能的影响。利用金相、EBSD、XRD、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等测试手段分析6014铝合金弯曲开裂的原因。结果表明,310℃与360℃热轧卷取温度的最终态6014铝合金试... 详细信息

通过改变不同的热轧卷取温度探究其对最终状态6014铝合金组织和翻边性能的影响。利用金相、EBSD、XRD、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等测试手段分析6014铝合金弯曲开裂的原因。结果表明,310℃与360℃热轧卷取温度的最终态6014铝合金试样的晶粒均已再结晶,晶粒长宽比较大,310℃卷取的晶粒尺寸分布不均匀,表层晶粒尺寸大于中心层,易造成应力集中和变形不协调,且其晶界上连续析出尺寸20~40 nm的AlSiCu相。310℃卷取试样的表面凹凸不平程度和滑移带密度大于360℃卷取试样,应变局部化发生的概率较大。360℃卷取试样的晶粒尺寸相对均匀,2.5°~5°的小角度晶界占比更高,晶界较为干净,翻边性能相对较好。310℃卷取的弯曲试样裂纹处存在较多的尺寸粗大的含铁相,其会被滑移带破碎,导致弯曲开裂;360℃卷取试样的裂纹处并未发现粗大的含铁相,但存在少量的韧窝。

关键词： 6014铝合金热轧卷取温度滑移带翻边弯曲开裂

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6014铝合金板材温拉伸本构方程

锻压技术 2017年第12期42卷 144-149页

作者：沈智谢谈梁培新南昌工程学院机械与电气工程学院江西南昌330029 北京机电研究所北京100083

采用DDL50高温电子万能试验机,在变形温度为298~573 K、应变速率为0.0001~0.01 s-1时,针对6014铝合金薄板进行温拉伸实验研究,基于Fields&Backofen本构方程进行修正,建立了6014铝合金的温拉伸本构模型以描述6014铝合金温拉伸时的流变行... 详细信息

采用DDL50高温电子万能试验机,在变形温度为298~573 K、应变速率为0.0001~0.01 s-1时,针对6014铝合金薄板进行温拉伸实验研究,基于Fields&Backofen本构方程进行修正,建立了6014铝合金的温拉伸本构模型以描述6014铝合金温拉伸时的流变行为。结果表明:相同应变速率下,随着温度升高,6014铝合金的流变应力降低,伸长率先增加后下降,并且当温度为473 K时,伸长率达到最大值。通过断口扫描电镜照片分析了6014铝合金在473和573 K时断裂过程的差异,温度为473 K时,断口韧窝大且深,表现为典型的韧性断裂,而温度为573 K时,韧窝小且浅,表现为脆性断裂,从微观角度解释了不同温度下伸长率的差异。

关键词： 6014铝合金温拉伸本构方程流变应力韧性断裂脆性断裂

6014铝合金热冲压流变行为的本构模型修正

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锻压技术 2021年第12期46卷 67-73页

作者：沈智石一磬周英丽卢经典刘佳玉南昌工程学院机械工程学院江西南昌330099 北京机电研究所有限公司北京100083 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司北京100083

利用热模拟实验机对6014铝合金进行了不同变形温度(400~500℃)和不同应变速率(0.01~1 s^(-1))下的热拉伸实验,分析了变形温度与应变速率对6014铝合金高温下力学行为的影响,利用实验数据并基于采用Zener-Hollmon参数的双曲正弦函数模型... 详细信息

利用热模拟实验机对6014铝合金进行了不同变形温度(400~500℃)和不同应变速率(0.01~1 s^(-1))下的热拉伸实验,分析了变形温度与应变速率对6014铝合金高温下力学行为的影响,利用实验数据并基于采用Zener-Hollmon参数的双曲正弦函数模型建立并修正了6014铝合金热冲压流变行为的本构模型,最终通过十字件拉深数值模拟与实验进行了对比验证。研究结果表明:6014铝合金的流变应力随着应变的增加迅速增加后趋于平稳,同时,随着应变速率的增加而增加,随着变形温度的增加而降低;使用扫描电子显微镜观察到试样的断口形貌为韧性断裂,说明高温下6014铝合金的塑性大幅提升;修正得到的本构模型具有较高的精度,平均误差为5.4%。

关键词： 6014铝合金本构模型热冲压流变行为十字件拉深

6014铝合金热冲压中固溶处理工艺的实验研究

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锻压技术 2021年第11期46卷 124-129页

作者：沈智周英丽金康晏建武习锦程南昌工程学院机械工程学院江西南昌330099 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司北京100083 北京机电研究所有限公司北京100083

以6014铝合金为研究对象,通过单向拉伸实验、显微硬度检测,研究了固溶处理工艺参数对材料抗拉强度、硬度与伸长率的影响规律,并采用响应面分析法拟合二元二次回归方程来表现其函数关系,量化了工艺参数对材料性能的影响;利用XRD分析固溶... 详细信息

以6014铝合金为研究对象,通过单向拉伸实验、显微硬度检测,研究了固溶处理工艺参数对材料抗拉强度、硬度与伸长率的影响规律,并采用响应面分析法拟合二元二次回归方程来表现其函数关系,量化了工艺参数对材料性能的影响;利用XRD分析固溶处理后的铝合金成分、利用扫描电镜观察微观组织、利用EBSD分析晶粒尺寸分布,从微观角度验证了固溶处理工艺对材料力学性能的影响机理;采用多目标优化方法对固溶处理工艺参数进行了优化。结果表明:随着固溶温度的升高与固溶时间的延长,6014铝合金的强度和硬度均先迅速提高,达到峰值后下降;固溶强化是依靠时效过程中析出的第二相粒子Mg_(2)Si来实现的,当固溶温度过高、固溶时间过长时,晶粒长大导致了强化效果的下降;热冲压中固溶处理最佳工艺参数为固溶温度为530℃、固溶时间为30 min。

关键词： 6014铝合金固溶处理力学性能显微组织多目标优化

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6014铝合金U形件弯曲回弹

锻压技术 2021年第10期46卷 88-92页

作者：沈智金康周英丽谢谈钟志平南昌工程学院机械与电气工程学院江西南昌330099 北京机电研究所有限公司北京100083 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司京100083

为了控制并减小6014铝合金U形件冲压过程中的回弹现象、提高成形件的强度和力学性能,对6014铝合金试样进行了弯曲实验,对弯曲后的试样进行时效处理并对其进行分析。弯曲实验研究了板料初始温度、模具工作温度、压边力、弯曲后保压时间4... 详细信息

为了控制并减小6014铝合金U形件冲压过程中的回弹现象、提高成形件的强度和力学性能,对6014铝合金试样进行了弯曲实验,对弯曲后的试样进行时效处理并对其进行分析。弯曲实验研究了板料初始温度、模具工作温度、压边力、弯曲后保压时间4个工艺参数对回弹的影响。实验结果表明,影响回弹的主要因素是成形过程中的板料初始温度和模具工作温度,温度越高,回弹越小。通过逐步回归分析得到回弹量θ和板料初始温度T_(1)、模具工作温度T_(2)的关系为θ=5.52206-0.00832T_(1)-0.00231T_(2)。分析发现,热冲压成形试样与常温成形试样的硬度相差不大,均与原始板材T4态相近。经过时效处理后,热冲压与常温成形试样的硬度均有提高,但前者的提高幅度更大,经过热冲压-时效处理的成形件的强度更高。热冲压-时效后的成形件的力学性能相比于T4态板材稍有降低。

关键词： 6014铝合金 U形件热冲压弯曲回弹时效处理

6014铝合金板料V形凸角电磁成形试验研究

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6014铝合金板料V形凸角电磁成形试验研究

作者：陈浩机械科学研究总院

学位级别：硕士

本文针对6014铝合金V形凸角电磁成形工艺进行相关试验研究,分别使用平板集磁器、平板矩形线圈以及依靠弹性介质作为软模三种试验方案改变线圈产生的磁场力的分布,使坯料在变形部位得到合适的力场,进而形成V形凸角的形状。通过对比三种... 详细信息

本文针对6014铝合金V形凸角电磁成形工艺进行相关试验研究,分别使用平板集磁器、平板矩形线圈以及依靠弹性介质作为软模三种试验方案改变线圈产生的磁场力的分布,使坯料在变形部位得到合适的力场,进而形成V形凸角的形状。通过对比三种试验方案下V形凸角的成形高度,得出使用弹性介质作为软模驱动坯料成形的试验方案可以使坯料成形出更大的V形凸角。对等效放电回路中的电流与工件所受电磁力进行理论推导,得到等效放电回路中电流随时间变化的函数关系式,基于电流变化推导出工件受到的电磁力随时间变化的函数关系式,使用Maxwell软件对不同时刻工件所受电磁力的分布进行有限元模拟,得出平板圆形线圈在距圆心1/2半径处可提供最大的电磁力,而靠近圆心与远离圆心处电磁力均逐渐减小。通过对比放电电压、弹性介质的弹性模量、凹模空腔真空度以及弹性介质形状尺寸等不同工艺参数下的V形凸角的成形高度,得出放电电压越大,弹性介质的弹性模量越小、凹模空腔的真空度越高,能够成形出的凸角高度就越大,并使用电磁理论对实验结果进行定性分析。对铝合金坯料变形前后各位置截面进行显微结构观察,得出使用电磁成形工艺加工后的铝板在变形区域的晶粒沿拉伸方向被均匀拉长,且未出现断裂,并从绝热温升的角度对高速变形条件下能够提高铝合金的塑性、延展性做出了解释。

关键词：电磁成形 6014铝合金弹性介质数值模拟