關鍵詞：鋁合金板；差溫拉深；溫度布置；有限元模擬

1  前  言

    隨著汽車工業的高速發展及人類環保意識的日益增強，對汽車安全性和燃油效率的要求越來越高，使得汽車用板逐步向輕量化材料方向發展。鋁合金具有比強度高、抗腐蝕性好等優點，在保證不降低汽車原有的安全性能下，明顯地減輕了汽車自重，達到了節能和環保的目的。但鋁合金板在室溫下塑性較低，常溫拉深性能差，更易發生開裂和起皺現象，尺寸精度難以控制，無法順利加工出形狀較復雜的車身覆蓋件。研究表明[1,2]，在溫成形條件下（200～350℃），鋁合金板塑性被大大提高，并且流動應力被降低。與常溫拉深相比，溫成形條件下，可明顯改善板料的拉深性能，并且成形件回彈量小，零件表面質量好。因此，采用溫成形技術生產鋁合金覆蓋件，可以大大促進其在復雜車身零件上的應用。

    在溫拉深中，初始溫度場的設置對成形性能產生著重要的影響。Ayres等人[3]在考慮溫度梯度的基礎上，實驗研究了鋁合金板溫拉深過程，結果顯示，溫度對于頸縮現象的產生具有重要的作用。Naka等人[2]利用圓筒件拉深試驗，實驗研究凹模法蘭溫度對5182-O拉深比的影響，研究發現，隨著法蘭溫度升高，拉深比增大。Li等人[4]也做了類似的實驗研究，并發現拉深高度隨著凹模法蘭溫度升高而增大，而隨著凸模溫度的升高而減小。為了提高復雜形狀零件的可成形性和工藝的魯棒性，很有必要合理確定溫拉深中初始溫度分布。通過有限元模擬和實驗設計方法確定拉深中初始溫度分布，是一種高效率的方法[5]。

    本文采用商用有限元軟件ABAQUS，對汽車用鋁合金板的圓筒件拉深過程進行數值模擬，并通過實驗設計方法，探討溫度分布對鋁合金板拉深性能的影響規律，為差溫拉深中溫度場設置提供參考。