數(shù)據(jù)采集與處理：控制超塑性充模脹形過程的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)
2023-09-19【作 者】李靖誼;王衛(wèi)英;陳明和;周建華
【引 言】
超塑性成形過程歷史、應(yīng)力-應(yīng)變及應(yīng)速率分布、毛坯瞬時(shí)脹形形狀及其壁厚變化狀態(tài)等信息的獲取既是優(yōu)化設(shè)計(jì)超塑性成形過程和控制成形件質(zhì)量的關(guān)鍵，也是設(shè)計(jì)新型、專用、高效超塑性成形設(shè)備及其自動控制系統(tǒng)的主要依據(jù)。利用有限元數(shù)值模擬方法對超塑性成形控制進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真是當(dāng)前鈑成形研究領(lǐng)域的前沿課題之一。本文采用基于有限元的計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬法，對超塑性充模脹形的可變加載過程控制(壓力-時(shí)間/P-T曲線)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，用它實(shí)現(xiàn)對脹形過程的控制和對脹形件壁厚變化的預(yù)測。這種集成式的綜合性研究和實(shí)現(xiàn)在國內(nèi)外未見報(bào)道[1]，而單獨(dú)某一項(xiàng)技術(shù)則多有報(bào)道。
運(yùn)用本文方法可實(shí)現(xiàn)氣壓脹形計(jì)算機(jī)自動加載控制，使加載過程處于最佳狀態(tài)，從而改善了脹形件壁厚厚度分布狀況。
【結(jié)束語】
用于控制超塑性充模脹形過程的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)研究和實(shí)現(xiàn)為優(yōu)化超塑性充模脹形工藝參數(shù)、提高超塑性脹形質(zhì)量、縮短脹形過程的時(shí)間提供了一種行之有效的方法，達(dá)到了一次脹形成功的目的。在可視化仿真試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：恒應(yīng)變速率法是一種比恒壓力法更優(yōu)的脹形壓力控制法。它不僅有利于材料變形均勻和充分發(fā)揮材料的超塑性性能，而且還可改善輪廓厚度分布狀況和較大地縮短脹形時(shí)間。
另外，模具約束作用的實(shí)際存在，即使忽略摩擦，材料非均勻變薄也是不可避免的。因此，在超塑性沖模脹形中，材料的壁厚分布既與材料特性、摩擦潤滑狀況相關(guān)，也與其充填模具型腔的先后次序相關(guān)。應(yīng)用有限元法可預(yù)先知道材料變薄率的最大值及其均勻分布狀態(tài)，這是其他任何方法所不能比擬的，而且，理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。
以下是正文：
