超高強(qiáng)7000系鋁合金板材溫?zé)岢尚涡阅苎芯?pdf

1、汽車保有量的增加帶來(lái)了能源的大量消耗。安全，節(jié)能，環(huán)保成為了當(dāng)前汽車制造業(yè)發(fā)展的主題和方向。研究結(jié)果表明:輕量化技術(shù)是解決這些問(wèn)題有效的方法之一。采用新型輕質(zhì)工程材料替代車身上傳統(tǒng)使用的鋼鐵，不僅能夠有效實(shí)現(xiàn)輕量化，同時(shí)也保證了車輛的安全及舒適性能。鋁合金材料密度低，比強(qiáng)度高，是運(yùn)用在車身上理想的輕質(zhì)工程材料。然而，鋁合金材料在常溫條件下的成形性能較低，極大地限制了其在汽車制造業(yè)的廣泛應(yīng)用。高溫條件下，鋁合金板材的流動(dòng)性能會(huì)有所增加，使

2、得成形性能得到較大改善。溫成形技術(shù)利用了這一特點(diǎn)，將鋁合金板料加熱到指定溫度，在高溫條件下對(duì)材料進(jìn)行沖壓，提高了板材的成形性能，可以用于復(fù)雜零件的成形生產(chǎn)中。然而，傳統(tǒng)的溫成形工藝雖然克服了鋁合金常溫成形性能差的缺點(diǎn)，但成形后試件容易產(chǎn)生回彈變形?；诟邚?qiáng)鋼熱沖壓技術(shù)，國(guó)外興起了一種新型的鋁合金溫?zé)岢尚喂に?，即溫?zé)岢尚巍慊鹨惑w化工藝（Solution Heat treatment-Forming-Cold Die Quenching）

3、，簡(jiǎn)稱HFQ成形技術(shù)。該工藝結(jié)合了材料的熱處理和熱成形，在提高鋁合金成形性能的同時(shí)，可以有效降低成形件回彈，獲得較好的力學(xué)性能，可以用于復(fù)雜的汽車零部件生產(chǎn)。
　　本文選擇典型的超高強(qiáng)7075-T6鋁合金板材作為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真的方法研究了該型號(hào)鋁合金板材在HFQ工藝條件下的溫?zé)岢尚涡阅?。首先?duì)7075-T6鋁合金強(qiáng)化和熱處理工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，分析了熱處理?xiàng)l件對(duì)7075-T6鋁合金材料機(jī)械性能和微觀組織的影響，獲得了該牌號(hào)

4、鋁合金最佳的熱處理工藝，為后續(xù)優(yōu)化HFQ熱處理工藝路線提供支撐;參考HFQ成形工藝板料溫度變化路線，設(shè)計(jì)并完成了7075-T6鋁合金在25℃-475℃溫度范圍內(nèi)，0.001s-1-0.1s-1應(yīng)變速率條件下的單向熱力拉伸實(shí)驗(yàn)?；趯?shí)驗(yàn)獲得的應(yīng)力應(yīng)變曲線，修正Field-Backofen模型，建立了適用于7075-T6鋁合金板材的高溫材料本構(gòu)方程。
　　進(jìn)一步，以方盒拉深實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)和模型，采用實(shí)驗(yàn)與仿真相結(jié)合的方法開(kāi)展了7075-T

5、6鋁合金基于HFQ工藝的溫沖壓成形性能研究。分析了初始成形溫度、壓邊力及潤(rùn)滑條件等工藝參數(shù)對(duì)成形性能的影響。實(shí)驗(yàn)和仿真的結(jié)果均表明:隨著初始成形溫度(25℃-475℃)的升高，7075-T6鋁合金的成形性能有了明顯的改善，在450℃時(shí)表現(xiàn)出了最佳的成形性能。同一溫度條件下，隨著壓邊力增大，7075-T6鋁合金的成形性能降低，而成形過(guò)程中的壓邊力和坯料尺寸是一對(duì)相互影響的工藝參數(shù)，不同的壓邊力和坯料尺寸組合可得到不同的最大拉延深度。本文的