應(yīng)用力學(xué)學(xué)報：超塑性恒壓充模脹形過程各力學(xué)量場的影響因素及影響規(guī)律
2023-05-03【作 者】李園春;李淼泉
【引 言】
超塑性脹形工藝已成為航空、航天等部門制造結(jié)構(gòu)部件的重要方法，對其變形力學(xué)規(guī)律的研究已受到國內(nèi)外學(xué)者的普遍重視。
近年來對超塑性自由脹形過程的有限元分析已有較多，但對充模脹形的研究公開報道較少[1-3]，這與充模過程中的動態(tài)邊界條件較難處理有關(guān)。文獻(xiàn)[1-3]均偏重力研究脹形厚度分布規(guī)律，迄今為止，對充模脹形過程各力學(xué)量場及其影響因素、影響規(guī)律的研究尚未見國內(nèi)外報道，而這對全面理解充模脹形過程中的變形力學(xué)規(guī)律，進(jìn)而為實際工藝提供理論指導(dǎo)是至關(guān)重要的。文中采用剛粘塑性有限元法模擬分析了這一問題并對模擬結(jié)果進(jìn)行了實驗驗證。
【結(jié) 論】
1）應(yīng)變速率敏感性指數(shù)m越大，超塑性恒壓充模脹形過程中脹形件上各點的等效應(yīng)力越小，而應(yīng)變速率越大，最終制件上變形較大的頂壁和角部的等效應(yīng)變越小，這對提高材料的脹形成形能力、增加變形的均勻性和縮短成形時間十分有利，故而應(yīng)盡量提高材料的m值。
2）厚向異性系數(shù)R越大，雖然降低了各點的等效應(yīng)力，但同時也降低了它們的應(yīng)變速率，使成形時間增加，脹形制件上各點的等效應(yīng)變均增大，故降低了材料的脹形成形能力。但由于增大了側(cè)壁邊緣附近的等效應(yīng)變速率，故增加了變形的均勻性。
3）界面摩擦越小，脹形制件上變薄最嚴(yán)重的角部附近的局部變形得以緩解，故工藝上應(yīng)盡量降低摩擦。
4）初始板厚越大，脹形中各點的等效應(yīng)力越小，但應(yīng)變速率也越小，增加了成形時間。
以下是正文：
