摘要
随着轻量化、节能减排的发展理念逐渐深入，铝合金等轻质材料在制造业领域得到了广泛的应用。铝合金板在汽车行业内的用途非常广，已经成为了汽车白车身生产的主要板材。但是对于结构形状复杂的制件，铝合金板材的成形效果差、产品的合格率低。具有复杂结构的零件一直是板材成形的研究难点，为了提高具有复杂结构的零件的可成形性，本文以6061-T6异形铝合金零件为研究对象，采用数值模拟和实验相结合的方法对异形铝合金零件充液成形的成形性进行分析研究。 针对凸凹异形铝合金零件结构的特殊性，本文提出了先采用预胀成形再进行充液拉深的方法，这种成形方法的优点是不仅可以通过预胀压力先成形出零件底部的凸凹区域，而且能够使板材在预胀压力的作用下与凸模底贴合，在进行拉深成形前，减少凸凹异形处坯料的悬空，增大坯料与凸模的接触面积，使零件在冲压力与液压力的相互作用下变形均匀，零件的成形效果更好。 研究了预胀工艺对凸凹异形铝合金筒形件的成形极限图、壁厚分布和贴模性的影响规律，得出单独的增大预胀高度或者是预胀压力，增加坯料产生起皱和破裂缺陷的危险;合理的选择预胀高度与预胀压力的组合关系，板材的成形效果更好。通过设置不同的压边力、压边间隙以及液室加载压力，分析了坯料在不同参数下的成形缺陷规律和壁厚分布规律，得出了合理的成形参数。 结合凸凹异形铝合金零件的模拟分析规律，本文采用数值模拟与实验相结合的方法对带有凸凹异形结构的某车型汽车天窗板进行了分析。以零件的成形极限图以及壁厚分布图作为参考，分析了汽车天窗板在不同工艺参数下的变形规律以及壁厚分布规律，得出了最优的成形工艺参数。并在此参数下进行了实验验证，实验结果与模拟结果一致，符合预期目标。
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