DEFORM-3D模拟6061铝合金抜长变形应变场分布的研究(2)
2.4 模拟结果与处理分析 21
2.4.2 对于坯料中心线处的压应变进行数据分析 24
3 拔长工艺的实验验证 32
3.1 实验设备的介绍 32
3.2 拔长实验方案及操作过程 36
3.2.1 初步实验方案 36
3.2.2 实验方案修改 38
3.2.3 最终实验方案 40
3.3 实验结果与验证 46
4 结论 52
致 谢 53
参考文献 54
1 绪论
1.1 材料简介
1.1.1 6061铝合金简
铝是种轻金属，铝的化合物在我们的自然界中分布极其广泛，在地壳中铝的含量就约占8%(按重量)，仅仅次于氧和硅，在各元素居于第三位。而且又因为铝的产量及消费仅次于钢铁，铝又被人们称作是第二大金属。尤其是在1956年，世界的铝总产量开始超过铜，一度跃居有色金属的首位。
铝之所以那么受欢迎，跟铝具有特殊的化学、物理特性有着必不可分的关系。当今最常用的工业金属中，铝不仅重量轻，硬度高，而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性，是国民经济可持续发展的重要基础金属材料。目前，在全球上，中国已成为铝挤压材生产最多的国家，也是铝材料消费最大的国家。由于铝合金锻件有一系列的优点，在航空航天、汽车、船舶、列车、兵器、电讯等科技产业中也备受青睐，应用范围也越来越广泛。
本课题使用的实验材料就是6061 铝合金。主要合金元素为镁与硅，属于铝-镁-硅系合金，并形成Mg2Si相，常加入锰与铬以提升强度。其化学成分如下表1-1所示：
表1-1 6061 铝合金的化学成分 (%)
硅Si 铁Fe 铜Cu 锰Mn 镁Mg 铬Cr 锌Zn 钛Ti 其它
23.6 0.7 0.15-0.4 0.15 0.8-1.2 0.04-0.35 0.25 0.15 0.15
拉伸强度(MPa) 屈服强度(MPa) 硬度(HV) 延伸率(1.6mm厚度) 热膨胀系数(20-100℃) 熔点范围
(℃) 电导率(20℃) 电阻率(20℃) 密度(20℃)(g/cm3)
310 276 95 12 23.6 580-650 43 0.040 2.73
表1-2 6061 铝合金的机械性能
表1-2又体现出6061铝合金强度中等，具有良好的可成型性、抗腐蚀性、可焊接性与较好的氧化效果，而且它的相变温度和锻造温度均较低。多用于航空航天、汽车车辆。常见的热处理强化型铝合金标号后面一般有状态代号：即字母T后面添加0—10的阿拉伯数字。T适用于热处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字（一般为热处理强化型材料），指热处理状态的细分。而非热处理强化型铝合金后面的状态代号一般是字母H加两位数字。
1.1.2 有机玻璃简介
有机玻璃 （methyl methacrylate）是一种通俗的名称，缩写为PMMA。此高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物。是一种开发较早的重要热塑性塑料。有机玻璃分为无色透明，有色透明，珠光，压花有机玻璃四种。有机玻璃俗称亚克力、中宣压克力、亚格力，有机玻璃具有较好的透明性、化学稳定性，力学性能和耐候性，易染色，易加工，外观优美等优点。有机玻璃又叫明胶玻璃、亚克力等。
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