2A12铝合金锥形曲面件超低温成形工艺研究

为解决铝合金锥形件常温成形起皱与开裂并存的难题,利用超低温增塑增强的双增效应,提出了铝合金锥形曲面件梯度超低温成形工艺。以直径300 mm的2A12铝合金锥形曲面件为研究对象,通过数值模拟和工艺实验,阐明不同锥度曲面件拉深变形过程的应力、应变和壁厚分布规律。结果表明,在液氮温度条件下,2A12-O铝合金延伸率相对常温可以提高92.1%、硬化指数提高29.2%,具有显著的“双增效应”。随着试件锥度增大,抑制起皱所需的最小压边力先增大后减小,等效应变最大区域由凹模圆角向凸模圆角转移,凸模圆角处发生集中变形,壁厚减薄严重。采用梯度超低温可以抑制凸模圆角区的集中变形,进而可以提高压边力来防止起皱,成功试制出锥形曲面试件,相对常温成形高度提高了132.9%。本文的研究可为铝合金深腔锥形曲面件一次性高性能精密成形提供理论指导。