鋁合金超聲振動輔助彎曲成形研究.pdf

1、超聲振動輔助塑性成形技術(shù)不僅能提高材料成形極限，降低成形載荷，使得成形零部件的質(zhì)量得以提高，而且還能加工硬度高、脆性大的難加工材料，在拉拔、拉深、沖裁、鐓粗、壓印等塑性成形工藝中獲得一定應(yīng)用。但到目前為止，對于超聲振動輔助彎曲成形的研究卻十分有限，超聲振動在提高鋁合金等輕質(zhì)合金的彎曲成形性能，減低彎曲的回彈，改善彎曲件的質(zhì)量等方面具有很大優(yōu)勢和發(fā)展遠(yuǎn)景。
　　本文將6061鋁合金的超聲振動輔助彎曲工藝作為研究對象，采用試驗(yàn)與數(shù)值模

2、擬相結(jié)合的方法，研究了超聲振動對鋁合金塑性變形過程的影響，主要研究工作如下:
　　基于超聲振動塑性加工的研究現(xiàn)狀，研究分析了超聲振動塑性成形裝置的組成以及各部件的工作原理，從振動加工技術(shù)中的體積效應(yīng)和表面效應(yīng)著手，分析了相關(guān)的研究成果以及理論模型并做出了總結(jié)，為探索超聲振動對彎曲變形的作用機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)。
　　設(shè)計了超聲振動輔助拉伸試驗(yàn)裝置，完成了在常態(tài)下以及超聲振動輔助下的拉伸試驗(yàn)。分別獲得了材料在常態(tài)下以及在頻率20

3、kHz、振幅分別為4μm和6μm的超聲振動輔助狀態(tài)下拉伸變形過程中的載荷—位移曲線。研究了超聲振動輔助彎曲有限元模擬的數(shù)值建模方法，實(shí)現(xiàn)了超聲振動輔助彎曲成形過程的數(shù)值模擬。
　　通過6061鋁合金超聲振動輔助彎曲數(shù)值模擬，研究了頻率、振幅等超聲振動參數(shù)對應(yīng)力應(yīng)變分布及其變化、應(yīng)力應(yīng)變曲線、回彈角等的影響規(guī)律，闡明了超聲振動作用下的應(yīng)力疊加效應(yīng)、超聲硬化的作用機(jī)制。通過6061鋁合金超聲振動輔助彎曲試驗(yàn)，采機(jī)理。同時研究了超聲振動