文档介绍：硕士学位论文
板材温热背压拉深成形过程研究
RESEARCH ON FORMING PROCESS OF
SHEET WARM DEEP DRAWING WITH COUNTER
PRESSURE
蒋万彪
哈尔滨工业大学
2012 年 7 月
国内图书分类号:TG306 学校代码:10213
国外图书分类号: 密级:公开
工学硕士学位论文
板材温热背压拉深成形过程研究
硕士研究生: 蒋万彪
导师: 徐永超副教授
申请学位: 工学硕士
学科: 材料加工工程
所在单位: 材料科学与工程学院
答辩日期: 20 12 年 7 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index:TG306
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Dissertation for the Master Degree in Engineering
RESEARCH ON FORMING PROCESS OF SHEET
WARM DEEP DRAWING WITH COUNTER
PRESSURE
Candidate: Jiang Wanbiao
Supervisor: . Xu Yongchao
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Materials Processing Engineering
Affiliation: School of Materials Sci.& Eng
Date of Defence: July, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
充液拉深是在金属板材成形领域里的一种先进的加工工艺,具有板材成形极
限高、零件表面质量好、模具结构简单等优点,现已经广泛地应用于航空、航天
和汽车等领域。但是,该工艺本身决定它有一些不可克服的缺点,如温度的限制,
从而在一定程度上限制了充液拉深技术的应用范围。固体颗粒介质成形技术是近
年来新提出的一种软模成形技术,它采用固体颗粒介质来代替传统刚性凸模或凹
模,对金属管材或板材进行成形,具有易于密封、热稳定好、绿色环保等优点。
本课题结合充液拉深及固体颗粒介质成形的优点,提出了板材温热背压拉深成形
方法。对铝合金板材加热以提高其塑性,利用固体颗粒介质代替充液拉深中的液
体介质,克服液体介质不能承受高温的缺点。
本文以5A06铝合金板材为研究对象,成形出典型的筒形件。利用有限元分析
软件ABAQUS进行数值模拟,分析板材温热背压拉深成形的过程。通过改变温度、
背压、压边力等工艺参数,研究工艺参数对板材成形的影响规律。结果表明:提
高温度能够显著地改变板材的成形性能,但是在300℃以上时板材的成形性能开始
下降。
研制了板材温热背压拉深成形装置。该装置包括拉深系统,加热系统,冷却
系统和背压系统等。除了传统拉深功能外,还可以实现对颗粒介质压力的主动控
制以及对板材法兰区的均匀加热。
设计了三种实验方案进行研究,分别为板材颗粒介质胀形成形、板材温热拉
深成形和板材温热背压拉深成形。通过板材颗粒介质胀形成形实验研究颗粒介质
压力对铝合金成形性能的影响,通过板材温热拉深实验研究温度对铝合金筒形件
成形性能的影响,通过板材温热背压拉深成形来综合研究温度与背压对铝合金筒
形件成形性能的影响。最后成形出典型样件,通过研究样件的壁厚分布来考查工
艺参数对成形性能的影响,得出最佳的工艺参数。
关键词:铝合金;固体颗粒介质;筒形件;有限元模拟;拉深
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Hydro-mechanical deep drawing is an advanced processing technology in the
field of sheet metal forming, which can improve the forming limit and part surface
quality, have simple mold struc