复杂曲率铝合金薄壁构件气胀成形技术研究

摘要

为满足复杂曲率轻量化薄壁构件快速高质量成形的需求，对5754铝合金复杂构件的气胀成形性能进行了试验与仿真研究。通过单一变量法确定了型腔气压和压边力的最佳工艺参数。结合数值模拟和成形试验，分析研究了型腔气压和压边力对构件成形性能的影响规律及成形机理。结果表明，最佳的成形气压和压边力分别为1.2 MPa和4.6 MPa。当气压小于1 MPa时，最大成形深度不断增加，最大应力位于主特征中心，壁厚分布由中心向两侧递增；当气压超过1 MPa后，最大成形深度保持不变，最大应力位于型腔中心两侧，壁厚分布由中心向两侧先减后增。当压边力小于4.3 MPa时会导致构件边缘起皱；增大压边力可有效抑制起皱，但压边力超过4.9 MPa时会增加构件局部破裂的风险。因此，采用上述最佳工艺参数能够成形质量良好的复杂曲率铝合金薄壁构件。

关键词

5754铝合金 / 薄壁构件 / 气胀成形 / 工艺参数 / 数值模拟