《表1 最大板坯直径及其旋压比Tab.1 Maximal diameter of the blank and its limiting spin-ning ration》

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《法兰约束条件下铝合金杯形件的旋压成形性能》

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利用图1中的试验装置，以h=1.8mm的铝合金AA2024-O为研究对象，基于单道次旋压成形试验评估2种法兰约束条件下的极限旋压成形性能.本文将板料直径与柱面芯模直径之比定义为旋压比，并以此来评价成形性能.试验中，分别旋压不同直径的板坯，板坯直径相差5mm.如果板料出现开裂或起皱，则停止试验.表1列出了试验所获2种法兰约束旋压方式下的最大板坯直径和极限旋压比，并与传统的自由边旋压成形工艺的结果进行对比.可见，在本文的试验条件下，传统的自由边旋压成形的极限旋压比为1.3，单边法兰约束条件下的极限旋压比增加到1.5，双边法兰约束条件下的极限旋压比增加到1.6.另外，与传统的自由边旋压成形工艺相比，单边法兰约束的杯形件出现了轻微起皱，这主要是由于单边约束只有一侧存在刚体支撑，另一侧与旋轮之间存在空隙，使得法兰产生了皱纹，并且皱纹逐渐加剧；而在双边法兰约束条件下，由于法兰两侧都存在约束，所以抑制了皱纹的发生.在单边法兰约束条件下，杯形件旋压失效的原因是法兰区产生了皱纹并逐渐扩展到成形件侧壁上，甚至引起开裂；在双边法兰约束下，虽然产生了轻微皱纹，但双边约束限制了皱纹的进一步扩展，其失效形式为开裂.由此可见，法兰约束的旋压成形工艺可以通过增加法兰刚度来提高极限旋压比，而且双边法兰约束比单边法兰约束的效果更佳.