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新淬火状态2A12铝合金的成形极限

2018-06-22,,

机械工程材料 2018年6期

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(南京航空航天大学机电学院,南京 210016)

0 引 言

铝合金具有高的比强度和比刚度,是飞机的重要结构材料,所用铝合金件的质量占飞机结构总质量的60%~80%[1]。2A12铝合金(化学成分近似于美国标准中的2024铝合金)具有良好的塑性成形性能和机械加工性能,且其密度低、强度高,因此在航空制造业中得到了广泛应用[1]:主要用于制造飞机上的受力构件,如机翼下壁板、机身蒙皮、隔框、翼肋等[2]。

铝合金制品大部分都需要经过淬火、时效处理后才可以应用,制品在淬火后会发生变形,因此需进行校形。淬火后的制品在自然时效一段时间后,仍具备近似淬火状态的优良塑性。铝合金板料在结束淬火处理后的一段时间里所处的尚未发生或完成时效硬化的一种不稳定状态,称为新淬火状态。实际生产加工过程中,通常在铝合金板料处于淬火状态下进行校形和加工。掌握板料在各种状态下的成形性能,有利于对其进行加工成形和有限元仿真模拟。目前,有关新淬火状态下板料的成形性能及相关信息较少,在成形及有限元仿真模拟时均采用退火状态下的工艺参数和成形极限来替代新淬火状态下的,结果误差较大。

由成形极限图(FLD)能得到变形时板料在平面内的两个主应变联合作用下,某一区域发生破裂或颈缩时的最大应变。现阶段实际生产中普遍采用的是由KEELER等[3]和GOODWIN[4]提出的以极限应变为基础的成形极限图,这些成形极限图为评价板料的成形性能以及处理板料成形中的问题提供了技术基础和判断依据。……

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