鋁合金板溫成形中的摩擦理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，隨著能源和環(huán)境問題的日益尖銳，全球各大汽車制造商都在加快對汽車輕型化的研究與開發(fā)，而汽車輕型化中一個很重要的部分就是車身零件的輕量化。由于鋁合金板的強(qiáng)度和鋼板類似，而比重僅為鋼板的1/3，可滿足汽車車身零件輕量化的要求，因此已經(jīng)開始被用來制造汽車覆蓋件。與鋼板相比，鋁合金板的塑性差，在常溫下難以成形，必須采用溫成形工藝并添加潤滑劑。鋁合金板溫成形工藝受到材料成形性能、工藝參數(shù)與模具的設(shè)計(jì)、潤滑與摩擦狀態(tài)等諸多因素的影響，目前仍是

2、一項(xiàng)尚待進(jìn)一步研究開發(fā)的板料沖壓成形新技術(shù)。本文結(jié)合通用汽車—中國材料及摩擦學(xué)研究聯(lián)合體資助的研究項(xiàng)目，對鋁合金板溫成形中的摩擦學(xué)特性進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)研究，深化了對鋁合金板溫成形規(guī)律的認(rèn)識，為鋁合金板溫成形工藝及模具設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了依據(jù)。 摩擦與潤滑狀態(tài)是影響鋁合金溫成形工藝的一個重要因素。本文研究了鋁合金板成形過程的摩擦行為，并根據(jù)板料和模具接觸表面潤滑膜厚度與粗糙度的相對值，分別建立了全膜潤滑和混合潤滑狀態(tài)下鋁合金板成形過程

3、的摩擦模型，并導(dǎo)出了摩擦系數(shù)在鋁合金板成形有限元分析中的計(jì)算公式。 為了用實(shí)驗(yàn)方法測定和研究板料成形過程中摩擦的變化規(guī)律，本文提出了一種模具凸凹模圓角的摩擦模擬測量法，并設(shè)計(jì)制作了鋁合金板成形過程摩擦測試的實(shí)驗(yàn)裝置。利用該實(shí)驗(yàn)裝置，作者對鋁合金板摩擦測試實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了可行性分析實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該凸凹模圓角摩擦測試實(shí)驗(yàn)裝置穩(wěn)定性好、操作方便、可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，克服了在鋁合金板溫成形過程中同時測定凸凹模圓角摩擦力和摩擦系數(shù)的困難，