一种铝合金板材热冲压成形工艺验证方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109731946A(43)申请公布日2019.05.10(21)申请号201910066286.6(22)申请日2019.01.24(71)申请人中车青岛四方机车车辆股份有限公司地址266111山东省青岛市城阳区锦宏东路88号(72)发明人孙晓光韩晓辉李刚卿张志毅(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹吴欢燕(51)Int.Cl.B21C51/00(2006.01)B21D37/16(2006.01)B21D22/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种铝合金板材热冲压成形工艺验证方法(57)摘要本发明提供了一种铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，包括：选取厚度与实际厚度一致的试验板材刻蚀网格图形；将成型工装安装在冲压设备上，冲头与成型工装相对；将加热炉加热至试验板材固溶温度以上，对试验板材进行固溶处理；将试验板材转移并压紧，通过冲头完成冲压形成试件；对试件清洗，对未发生颈缩开裂及明显颈缩开裂的试件进行表面应变采集，选取垂直于颈缩区并穿过试件中心的截面，进行主应变和次应变生成和厚度分析；仿真结果与试验结果进行比较，若一致，则用于实际部件的仿真分析，否则，则进一步优化仿真参数设置直至结果一致。本发明通过小尺寸部件的验证，确保仿真精度，指导大部件成形，有效降低大部件热冲压成形工艺开发风险。CN109731946ACN109731946A权利要求书1/1页1.一种铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：选取厚度与实际部件的板材厚度一致的试验板材，试验板材表面经清洗后通过蚀刻法刻蚀网格图形，并在网格图形的交点处刻蚀圆点，形成圆点阵列；步骤2：将成型工装安装在具有程控功能的冲压设备上，成型工装的上压边圈和下压边圈相对设置，冲压设备的冲头正对上压边圈和下压边圈的中心通孔；步骤3：将加热炉加热至试验板材固溶温度以上设定温度进行保温，待温度恒定后，将试验板材放入加热炉加热进行固溶处理，并保温设定时间，以达到固溶状态为准；步骤4：将完成固溶处理的试验板材从加热炉取出，并转移至下压边圈上，利用上压边圈压紧，按预设程序启动冲压设备通过冲头完成冲压，形成试件；步骤5：对试件进行清洗，采用板料成形网格应变测量系统对未发生颈缩开裂及明显颈缩开裂的试件进行表面应变采集，表面应变采集并重构完成后，选取垂直于颈缩区并穿过试件中心的截面，进行主应变和次应变生成和分析，并进行试件厚度分析；步骤6：将冲压使用的参数作为边界条件，采用板材成形仿真软件进行冲压过程成形仿真分析，仿真结果与试验结果进行比较分析，若仿真结果和试验结果所得主应变、次应变分布及厚度变化趋势一致，则用于实际部件的仿真分析，否则，则进一步优化仿真参数设置直至仿真结果与试验结果一致。2.根据权利要求1所述的铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，步骤1中，将试验板材加工成边长为200～400mm的正方形。3.根据权利要求1所述的铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，步骤1中，试验板材表面通过光刻或电化学蚀刻法刻蚀网格图形，刻蚀后，圆点的直径为0.5～2.5mm，相邻圆点的中心间距为1.0～5.0mm。4.根据权利要求1所述的铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，步骤2中，冲头直径为35～80mm，冲头的头部为半球形，并涂抹润滑剂。5.根据权利要求1所述的铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，步骤2中，上压边圈和下压边圈的中心通孔直径为200～400mm。6.根据权利要求1所述的铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，步骤3中，加热炉采用电阻炉，将加热炉加热至试验板材固溶温度以上40～50℃。7.根据权利要求1所述的铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，步骤4中，将完成固溶处理的试验板材从加热炉取出，并在5秒以内转移至下压边圈上。8.根据权利要求1所述的铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，步骤4中，冲头的冲压速度和冲程选择一系列数值组合，包括：保证冲压的试验板材无明显颈缩开裂的参数，冲压的试验板材明显颈缩开裂的参数，以及介于无明显颈缩开裂与明显颈缩开裂之间的参数。9.根据权利要求8所述的铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，每组参数冲压三至五个平行试样。10.根据权利要求1所述的铝合金板材热冲压成形工艺验证方法，其特征在于，步骤5中，同一个位置选取的截面不少于五个，并拟合平均值。2CN109731946A说明书1/4页一种铝合金板材热冲压成形工艺验证方法技术领域[0001]本发明涉及铝合金板材成形验证技术领域，特别是涉及一种铝合金板材热冲压成形工艺验证方法。背景技术[0002]