輕合金的高頻振動(dòng)輔助沖裁研究.pdf

1、振動(dòng)塑性加工，是在塑性成形的同時(shí)對(duì)被加工材料（或加工工具）施加一定方向、頻率和振幅的振動(dòng)，使材料在振動(dòng)中產(chǎn)生塑性變形。已有研究表明，外加振動(dòng)不僅可以降低工件和模具之間的摩擦以及整體成形力，還能在一定程度上提高材料的變形能力，得到更好的加工質(zhì)量。因此，利用該工藝來(lái)擴(kuò)大鎂、鋁等一些輕合金材料的應(yīng)用范圍，將是一條值得探索的新途徑。
　　本文重點(diǎn)對(duì)輕合金的振動(dòng)沖裁問題進(jìn)行了研究。將超聲振動(dòng)應(yīng)用于5052鋁合金及AZ31鎂合金的沖裁過程中，

2、分析了超聲振動(dòng)對(duì)兩種材料不同工藝參數(shù)下沖裁過程的影響；采用宏觀和微觀分析方法，結(jié)合沖裁變形理論和振動(dòng)塑性成形理論，探討了振動(dòng)沖裁變形的實(shí)質(zhì)。主要工作包括：
　?、贇w納和總結(jié)了金屬振動(dòng)塑性成形及振動(dòng)沖裁技術(shù)理論研究及應(yīng)用現(xiàn)狀。
　　②應(yīng)用理論解析和數(shù)值方法，設(shè)計(jì)并制造了振動(dòng)塑性變形的實(shí)驗(yàn)裝置及振動(dòng)沖裁模具。
　　③測(cè)試了5052及AZ31的基本力學(xué)性能，然后將超聲振動(dòng)疊加在5052、AZ31的沖裁過程。每種材料設(shè)置了兩種

3、不同的沖裁間隙。比較各種沖裁條件下的沖裁載荷-位移曲線、沖裁斷面等實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析振動(dòng)對(duì)不同材料沖裁過程的影響規(guī)律，探討了振動(dòng)沖裁機(jī)理。
　?、茉贏Z31振動(dòng)拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬方法對(duì)AZ31沖裁過程進(jìn)行分析，并將模擬結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
　　研究發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)對(duì)鋁合金的影響明顯較鎂合金大；不同材料、不同間隙、不同振幅下的沖裁斷裂方式不同；振動(dòng)對(duì)兩種材料不同間隙下的沖裁影響規(guī)律不同。對(duì)5052，振幅較小時(shí)（12