热冲压AA5754铝合金的回弹分析

近年来，随着更加严格环境法规的出台，汽车工业面临着改善燃油经济性及减少CO2排放等方面的严峻挑战，使轻质材料的使用量激增，如铝合金替代传统金属材料。研究表明，这种材料替代可以实现汽车总质量减轻约47%，而不会影响其性能。然而，在冷成形条件下使用高强度铝合金难以形成复杂的成形部件，这是由于其较低的可成形性和过度的回弹，这限制了其应用。但是，这些问题可以通过温热成形工艺来解决。在温热成形工艺中，铝合金件在较高的温度并低于再结晶温度下成形，可获得更好的可成形性。对该技术的研究表明，当成形温度适度地增加到150～350℃时，铝合金的成形性可以提高到与钢相当的水平。

在拉伸和纯弯曲条件下，研究了AA5754铝合金热冲压后回弹情况。研究发现，高温冲压有助于减少AA5754铝合金的回弹，尤其是热模冲压工艺。使用冷模，当AA5754坯料温度从20℃增加到450℃时，回弹角度减少9.7%；与热模冲压工艺相比，回弹角度减小44.1%。同时，还测试了AA5754铝合金其它成形条件，其结果用于验证有限元仿真。测试结果表明，在FE模型中，AA5754铝合金回弹角沿着成形部件的切向应力分布，且与厚度应力梯度呈线性函数相关，而与所使用的成形条件无关。通过仿真和试验分析，确定了坯料与模具温度、凸模间隙、凸模拐角半径的影响。高温成形研究表明，更小的凸模间隙和更大的拐角半径有利于减少AA5754铝合金的回弹。

刊名：Adv Manuf Technol（英）

刊期：2016年第10期

作者：Ailing Wang1 et al

编译：马玲玲