论文部分内容阅读
对于提高金属板材塑性的方法,一方面可以通过改善晶格类型、化学成份和组织等材料自身固有性质来实现,另一方面则可以选择合适的变形温度、变形速度等外部条件来提高,同时也可以采用改变板材加载方式的方法。本文采用粘性介质压力胀形的方法,研究了板材单侧加载粘性介质、双侧加载粘性介质和覆层板单侧加载粘性介质方式对板材成形性能的影响规律,确定成形过程影响因素,以达到优化板材成形加载方式的目的。首先,对不同加载方式下板材胀形过程进行了理论分析,研究了粘性介质非均匀压力分布规律对板材单侧和双侧加载过程中,试件几何形状、成形性能及应力应变的影响规律;并基于幂硬化材料模型,确定了覆层板单侧加载粘性介质时,覆板材料参数对成形板材成形性能的影响规律。其次,采用数值模拟的方法分析了不同加载方式下板材的胀形过程。得到了板材单侧加载粘性介质压力场分布及加载速度对板材成形性能的影响规律;通过板材双侧粘性介质压力控制,研究了反向压力大小及加载路径对胀形试件几何形状和壁厚分布的影响,得到了板材双侧粘性介质压力条件下的粘性介质压力场变化规律;在覆层板单侧加载粘性介质方式中,研究了覆板的强度系数K、硬化指数n和厚度t对成形板材成形性能的影响。在此基础上,比较了三种加载方式下的板材成形性能。最后,采用试验方法对理论分析和数值模拟结果进行了验证,以铝合金LF21板材为研究对象,研究了粘性介质单侧加载速度对板材成形性能的影响,分析了采用不同厚度SUS201不锈钢作为覆板条件下的覆板厚度对成形板材成形性能的影响,同时选用相同厚度的铝合金LF21、LF2和不锈钢SUS201作为覆板,验证了覆板材料参数对成形板材成形性能的影响规律。结果表明,试验结果与理论分析和数值模拟结果吻合较好。