摘要

为研究冲压工艺对铝合金薄板疲劳寿命的影响,开展冲压成形试验及成形件的疲劳试验。以试验结果为基础并结合有限元仿真,分析不同成形条件下铝合金冲压件的应变率、厚度减薄率和残余应力对疲劳损伤产生的影响。一方面,利用疲劳极限统计法对试验数据进行分析,结果显示冲压成形试样的疲劳极限的中值高于对照组直接弯曲成形试样,但分散性更大。另一方面,利用有限元仿真得到试样在含不同长度裂纹时疲劳试验系统的共振频率,将其与疲劳试验过程中所记录的疲劳试验系统的共振频率变化历程对应,建立各组试样的疲劳损伤累积曲线。结果显示,相比对照组,冲压成形试样的损伤累积曲线在开始阶段更平缓,而末尾阶段更陡峭,拐点更靠后,且冲压高度越大则此特征越明显。此特征意味着冲压件的疲劳寿命对加载条件更为敏感。