本文關(guān)鍵詞：高強度鋁合金溫成形薄壁結(jié)構(gòu)件軸向壓潰性能研究

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【摘要】：隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境問題和能源問題日益突出,人們逐漸意識到節(jié)能減排的急迫性和重要性以及輕量化對節(jié)能減排的作用。鋁合金是最具有應(yīng)用前景的輕量化材料,但是在常溫下鋁合金的成形性較差,為了解決這個問題,英國的帝國理工學院提出并發(fā)展了HFQ工藝,它不僅可以解決鋁合金的成形性差的問題,而且可以減小回彈,保證成形件的精度。實現(xiàn)汽車輕量化不能犧牲汽車的安全性,優(yōu)異的汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計可以在保證安全性的前提下實現(xiàn)汽車輕量化。最常用的設(shè)計就是以帽型件為代表的薄壁結(jié)構(gòu),因為它具有質(zhì)量輕、軸向碰撞吸能高等優(yōu)點。本文基于單向拉伸實驗和微觀組織分析,對7075-T6鋁合金板材在不同HFQ工藝下的基本力學性能進行了實驗研究。獲得了7075鋁合金板材最佳的HFQ工藝：在475℃的溫度下進行30min固溶處理,然后450℃時進行模具淬火,最后進行120℃*12h的人工時效處理,并通過7075鋁合金的微觀組織分析進行了解釋。隨后通過熱力拉伸實驗研究了不同溫度下7075的基本力學性能,研究結(jié)果說明7075鋁合金的在高溫時成形性較好。基于此結(jié)果對7075鋁合金板材進行了成形性仿真及實驗研究,研究結(jié)果表明：7075鋁合金在常溫下的成形性很差,沖壓時會發(fā)生破裂；HFQ工藝有利于提高7075鋁合金的成形性,并且隨著初始成形溫度的增大,成形性越好。然后基于帽型件準靜態(tài)壓潰實驗和仿真,對不同HFQ工藝下7075鋁合金帽型件的壓潰吸能特性進行了研究,研究結(jié)果表明：在固溶處理溫度為475℃、固溶處理時間為30min、成形溫度為450℃并且進行人工時效處理的HFQ工藝條件下,7075-T6鋁合金板材具有最佳的壓潰吸能特性。最后基于實驗和仿真,研究了不同材料帽型件的壓潰吸能特性,結(jié)果表明：7075鋁合金具有最高的比吸能,對于實現(xiàn)汽車強量化具有更大的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：7075-T6鋁合金 HFQ工藝 帽型件 軸向壓潰 吸能特性
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U467.14
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 汽車輕量化及汽車用鋁合金的發(fā)展背景8-12
• 1.2 鋁合金溫成形HFQ工藝研究概述12-13
• 1.3 薄壁結(jié)構(gòu)的碰撞概述13-14
• 1.4 本文的研究內(nèi)容及意義14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 2 HFQ 工藝對7075-T6鋁合金板材性能的影響及機理16-35
• 2.1 7075-T6鋁合金基礎(chǔ)材料力學性能17-18
• 2.2 7075-T6鋁合金的HFQ工藝優(yōu)化18-29
• 2.2.1 實驗方案18
• 2.2.2 實驗平臺18-19
• 2.2.3 實驗過程19-24
• 2.2.4 結(jié)果分析24-29
• 2.3 HFQ工藝對7075-T6鋁合金微觀組織影響分析29-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 7075-T6鋁合金板材成形性研究35-45
• 3.1 7075-T6鋁合金板材高溫熱力拉伸實驗35-38
• 3.1.1 實驗設(shè)計35
• 3.1.2 實驗試樣、設(shè)備及實驗過程35-37
• 3.1.3 實驗結(jié)果和分析37-38
• 3.2 7075-T6鋁合金板材成形性分析38-44
• 3.2.1 基于DYNAFORM的7075鋁合金板材成形性仿真38-41
• 3.2.2 7075 鋁合金板材成形性實驗41-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 4 HFQ工藝下7075-T6鋁合金帽型件壓潰性能研究45-68
• 4.1 7075-T6鋁合金帽型件準靜態(tài)壓潰性能的實驗研究45-54
• 4.1.1 實驗方案45
• 4.1.2 實驗試件及實驗設(shè)備45-47
• 4.1.3 實驗過程47-48
• 4.1.4 實驗結(jié)果及分析48-54
• 4.2 7075 鋁合金帽型件準靜態(tài)壓潰性能的仿真分析54-60
• 4.2.1 方案設(shè)計54
• 4.2.2 有限元模型的建立54-55
• 4.2.3 仿真結(jié)果及分析55-60
• 4.3 不同材料帽型件壓潰性能的研究60-66
• 4.3.1 實驗研究61-64
• 4.3.2 仿真研究64-66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-74
• 致謝74-75

【參考文獻】

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本文編號：927469