第43卷第1期 Vol. 43No. 1
理论与实验研究
假压技术
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
2A12硬铝合金板热拉深成形极限图研究
刘健！，申儒林"，2，湛利华1，2，杨有良「，胡立彬，李先梦
2018年1月 Jan.2018
（1.中南大学机电工程学院，湖南长沙410083；2.中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙410083）
摘要：通过自主设计的热拉深成形专用模具，进行了在350－450℃范围内的2A12硬铝合金极限应变实验，并获得了其在该温度范围内的成形极限图，进而分析了在热拉深成形过程中温度对2A12硬铝合金成形极限的影响规律。基于MSC.MARC软件，分别应用最大载荷判断法、应变路径法以及二者相结合的3种失稳准则，对板材热拉深成形极限进行数值模拟分析。通过将数值模拟结果和实验结果进行对比，发现基于二者相结合的方法与实验结果畴合较好。并且基于不同的温度建立了2A12 硬铝合金的热拉深成形极限的预测模型，为2A12硬铝合金在不同温度下进行构件实验奠定了理论基础，
关键词：2A12硬铅合金；热拉深；成形极限图；最大载荷判断法；应变路径法；MSCMARC DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2018. 01. 029
中图分类号：TG146.2
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2018）01-0170-07
Studyonforminglimitdiagramofthermaldrawingforhardaluminumalloy2Ai12sheet
Liu Jian', Shen Rulin'. 2, Zhan Lihua'. 2, Yang Youliang' , Hu Libin', Li Xianmeng(1. School of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;
2. State Key Laboratory of High Performance Complex Manufacturing, Central South University, Changsha 410083 , China)
Abstract : The ultimate strain experiment of hard aluminum alloy 2A12 at 350 450 °C was carried out by special thermal drawing die of independent design, and its forming limit diagram of strain at this temperature ranges was obtained. Then, the influences of temperature on the foming limit diagrams of hard aluminum alloy 2A12 in the thermal drawing process were analyzed, and the themal drawing forming limit of sheet metal was numerically simulated by three wrinkle eriterions such as the maximum load judgement method, strain path method and combination of the above two methods based on MSC. MARC software. Comparing the numerical simulation results with the experimen-tal results, it is found that the combination of two methods are in good agreement with the experimental results. Based on different temper-atures, a prediction model of thermal drawing limit of hard aluminum alloy 2A12 was established, which provides a theoretical basis for the foming experiment of hard aluminum alloy 2A12 at different temperatures.
Key words : hard aluminum alloy 2A12 ; thermal drawing; forming limit diagram; the maximum load judgment method; strain path meth od; MSC.MARC
Keeler S p[1]和 Gooxdwin G M[2]在 20 世纪 60 年代提出了使用成形极限图（FormingLimitDiagram， FLD）来作为判断金属板料在成形过程中是否成功的重要判据。现阶段，不论是航空领域还是汽车领域，对于零件成形性能以及成形精度的要求越来越
收稿日期：20170717；修订日期：20171002
基金项目：国家重点研发计划（2017YFB0306300）；国家自热科学基金重点项目（51235010）；中南大学研究生自主探索创新项目（1053320170677)
作者筒介：刘健（1991-），男，额土研究生 E-mail: 1161367682@ qq: com
通讯作者：湛利华（1976-），女，教授，博士万方菱据il;vjis-cast@csueducn
高，因此，成形极限的获得对于模具的优化设计以及零件成形工艺的改进具有重大意义。AlistairFos-ter等[3]提出了一种通过降低铝合金材料流变应力并提高其塑性从而达到精确成形的工艺，称为热冲压成形冷模具淳火（HotForming and Cold Die Quench-ing，HFQ）。对于可以进行热处理的铝合金，可以对其进行固溶处理+)。因此，有必要开展高温条件下的铝合金板材热成形极限图研究，为零件热成形工艺的有限元仿真提供合理的失效判据
现如今，对板料成形极限的研究主要基于理论分析、有限元分析以及实验来实现。伴随着有限元领域的不断发展以及技术革新，通过非线性有限元软件搭建仿真平台，进行FLD虚拟实验获得失稳极限的方法得到越来越多的应用[5]。