杨 刚， 王孟君， 罗嗣林

(1.台州科技职业学院,浙江 台州318020； 2.中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙410083)

随着汽车产业的发展,国家对节能减排的要求不断提高,轻量化已成为汽车产业发展的主方向［1］。 铝合金密度小、比强度大、抗冲击性好,是汽车轻量化的优选材料,广泛用于车身构件中［2-4］。 在复杂冲压件生产中,成形极限曲线可作为冲压模具设计的依据,但通过实验获取成形极限曲线受设备、人员等因素影响较大且费时、费力,学者们试图建立计算模型来快速、准确地预测板料成形极限曲线［5-6］。 本文以5182 铝合金板为研究对象,构建成形极限预测模型,研究了板材初始厚度不均匀度、指数参数对成形极限曲线的影响,并与Marciniak胀形实验结果进行对比,获取了较理想的预测模型。

1 实 验

1.1 实验材料

实验用铝合金板采用1.0 mm 厚的5182-O 态铝合金冷轧板,其化学成分见表1。 该铝板生产工艺流程为:熔铸→锯切→铣面→均匀化→热轧、冷轧→退火(380 ℃,24 h)。

1.2 拉伸实验

根据GB 228—87《金属拉伸试验方法》［7］沿板材轧制方向切取0°、45°、90°的拉伸试样,实验设备为SHK-A104 万能试验机,设置应变速率为0.1 s-1。

1.3 Marciniak 胀形实验

参照Marciniak 胀形实验［8］试样尺寸切取试样,如图1 所示,其有效宽度分别为20、40、80、100、120、140、180 mm,对试样表面喷强黏着力的黑白漆。 实验设备为EC600 板材成形机,采用凡士林润滑,设置凸模下行速度为1 mm/s,压边力为30 kN。 结合GOM 应变测量系统采集胀形实验在不同成形阶段的散斑图像,基于图形算法匹配被测试样表面点的三维变形,重构匹配点的空间坐标。

图1 Marciniak 胀……