金錾型材力学性能的拉弯加工确定所用的材料为铝合金型材2A12-O,实际生产中在退火状态下成形,预拉-弯曲结束后,进行淬火热处理,在新淬火状态下进行补拉。初始退火状态材料性能由单拉试验获得,单拉试样直接在型材上用电火花线切割获得。E=7.1729×104MPa,ν=0.367,σ0.2= 153.52MPa,σb=256.28MPa,δu=23.5%,r0=0.66763,K=329.105,n=0.1445。
中空型材在成形过程中,容易发生截面变形、局部下陷、翘曲等,从而影响成形质量,因此在本模拟中,使用橡胶作为内部填充物,橡胶材料应用超弹性理论描述其变形性能,其本构关系用三次减缩多项式形式的应变能表示。
根据所选用的材料,取C10=0.461312,C20=0.01752,C30=8.81×10-5,单位均为MPa。
模拟中采用Hill48各向异性屈服准则,选用库仑摩擦定律处理型材与模具间的摩擦接触,取摩擦系数为μ=0.15。
零件特征分析
本文所研究的截面有两种,分别如图2,3所示,所用零件为半圆弧形,半径R=2598.5mm,均为大尺寸的开口非对称薄壁型材。原始材料轴向尺寸大(约8m,由对称性取1/2模型进行计算,考虑给夹持端预留的长度,材料长度达4.5m)。