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作为一种新型的Al-Cu-Li合金,2060铝锂合金具有低密度、高比强度、比刚度等特点,是航空航天领域中极具潜力的轻量化材料之一,但是2060铝锂合金在室温下变形抗力大,塑性差难以使用传统的冷成形工艺生产零件,限制了它的应用和发展。本文提出电辅助增量成形工艺,利用脉冲电流产生的“电致塑性”效应可以降低材料的变形抗力以及增量成形技术能够提高材料成形极限的特点,从而改善2060铝锂合金的成形性能。 本文围绕2060-T8铝锂合金的电辅助增量成形工艺,开展了脉冲电流对铝锂合金力学性能的影响规律研究,构建了电辅助条件下材料本构方程,并以槽型件成形为例开展了电辅助增量成形工艺的有限元仿真建模和实验研究。 论文完成的主要工作为: 通过不同温度、电流参数的单向拉伸实验,获得了材料在室温至200℃温度范围内的材料性能参数,研究脉冲电流对2060-T8铝锂合金力学性能的影响规律。并建立了2060-T8铝锂合金在电辅助条件下的流动应力本构方程。 利用ABAQUS有限元软件,针对2060-T8铝锂合金的槽型特征电辅助增量成形过程,建立了综合考虑纯电致塑性效应和焦耳热效应的“电-热-结构”多场耦合的有限元模型。该模型通过开发的用户自定义子程序,将材料各个节点的电流密度信息传递到材料更新求解屈服应力的过程中去。 设计并搭建了电辅助增量成形实验平台,研究了室温以及不同电流密度条件对2060-T8铝锂合金槽型特征增量成形后工件的轮廓度、壁厚分布的影响规律,并对有限元仿真模型进行实验验证。