基于覆层板椭圆胀形试验的铝合金2B06板材的流动性能（英文）

提出一种创新的试验方法——覆层板椭圆胀形试验,利用该试验方程可以实现厚度法向应力的加载和研究。建立覆层板椭圆胀形的理论解析模型,通过试验确定不同椭圆度下板材的等效应力-应变曲线,并研究覆板材料性能和厚度对目标板材流动性能的影响。结果表明,相比无覆板液压胀形,覆层板液压胀形得到的等效应力-应变曲线缩颈前的应变值更大。并且椭圆凹模椭圆度越小,所得的等效应力-应变曲线离圆形凹模(b/a=1)胀形曲线越远。同时,成形过程中选择强度系数K较高、加工硬化指数n较大及适当厚度的覆板有利于目标板材成形性能的提高。     

板材局部增强抗破裂方法及其在铝合金胀形中的应用

针对板材半模成形过程中容易发生破裂的问题，借鉴覆层板成形及反向充液成形等方法，提出了一种板材局部增强抗破裂的成形新方法，将具有一定强度的增强层粘贴于成形试件破裂区域，通过改善破裂及相邻区域的应力和应变状态，实现了提高板材成形性能的目的。通过板材球头胀形成形过程应力分析，确定了局部增强方法对提高板材胀形性能的可行性；通过不同增强层数的Al1060板材拉伸实验，得到了局部增强材料及层数对Al1060板材应力、应变及强度的影响；最后通过Al1060板材胀形实验和有限元分析，得到了增强材料层数及增强区域宽度对Al1060板材极限胀形高度及壁厚分布的影响。结果表明，板材局部增强方法一定条件下提高了板材抗破裂性能。     

板材料液压成表实验研究

分析了液压胀形变形特点及成形机理，对板材液压成形进行了实验研究，分析了坯料厚度变化规律，确定了提高材料胀形成形板限的具体措施。     

经过拉深筋预变形板材的后续冲压性能

以经过拉深筋变形后板材后续冲压成形性能为研究对象,通过对板材后续成形性能特征及变化规律进行系统的研究,分析拉深筋主要结构参数对板材后续成形性能的影响,揭示了板材经拉深筋变形产生的等效预应变量与板材后续成形性能的关系。研究表明,板材后续屈服强度大于毛坯板材的屈服强度,当等效预应变小于一定值时,后续强度极限小于毛坯板材的强度极限,相应可以确定硬化指数n值及板厚方向性系数r;当等效预应变较大时,后续强度极限大于毛坯板材的强度极限,n值及r值无法确定。     

板材拉伸试验与拉伸类冲压成形试验间的相关性

本文在分析拉伸类冲压工艺应力状态的基础上,设计了三种模拟试片,并对七种常用材料进行了拉伸试验和胀形、扩孔、翻边等成形工艺试骏,获得了板材拉伸试验在断裂时的长度真实应变L与拉伸类冲压成形性能试验时的胀形深度h,扩孔率λ和翻边系数K之间的相关性,从而为采用板村拉伸试验来代替冲压成形工艺性能试验提供了实验基础。     

板材液压成形实验研究

分析了液压胀形变形特点及成形机理,对板材液压成形进行了实验研究,分析了坯料厚度变化规律,确定了提高材料胀形成形极限的具体措施。     

铝板的成形极限数值模拟研究

通过系统地分析板料胀形成形机理，建立金属板料成形的有限元模型。分别设定不同类型和厚度的铝板及钣金尺寸，利用擅长在板料成形领域计算的LS-DYNA3D软件对板料胀形过程进行有限元模拟。并对不同型号，不同厚度铝板的成形极限图进行了分析，结合试验部分进行验证，确认3003铝合金板材的成形极限高于1060铝合金板材，且增加板厚可以提高材料的成型极限。     

界面摩擦对5A02/SUS304覆层板胀形性能影响的理论及有限元分析

针对成形板与覆板之间的界面摩擦对成形过程的影响,采用理论分析和有限元方法对不同润滑条件下5A02/SUS304覆层板胀形过程进行了分析。得到了不同界面摩擦条件下胀形试件的经向拉应力和等效应力的变化规律。研究结果表明,胀形试件高度低于单层成形板极限胀形高度时,由于成形板与覆板的变形规律相似,界面摩擦对成形板的影响较小;胀形试件高度大于单层成形板极限胀形高度时,由于成形板与覆板变形规律相差较大,界面摩擦对成形板的影响较大;较大的界面摩擦系数有助于成形板经向拉应力的降低和胀形性能的提高。     

超声振动效应对TA2钛合金板材力学及胀形性能影响

针对钛合金板材塑性变形能力差的问题,进行了超声振动辅助成形工艺的研究,分析超声振动对钛合金TA2板材力学性能及与接触面之间摩擦系数的影响。在此基础上进行了不同宽长比坯料的超声振动辅助胀形实验,分析超声振动对TA2板材胀形力、极限胀形高度的影响。同时,基于网格应变原理,通过不同宽长比坯料极限应变的测量,建立TA2板材的成形极限图。研究结果表明,选择合适的超声振动辅助成形工艺参数, 不仅可以提高TA2板材变形能力,还可以减小摩擦对板材成形性能的影响,从而有效提高了TA2板材的成形极限。     

材料性能参数对液压成形件厚度分布的影响规律研究

厚度分布均匀性是管件液压成形质量的重要评价指标。文章提出了厚度分布均匀性评价指标函数,建立了空心阶梯轴零件的有限元模型,并通过实验验证了仿真结果的有效性。通过模拟研究了材料的应变强化系数K、加工硬化指数n和厚向异性指数R对液压成形管件厚度分布均匀性的影响规律。     

Ti-IF钢冲压成形性能研究

利用光学显微镜、X射线衍射仪等仪器对Ti-IF钢进行了微观组织观察及宏观织构的检测;利用拉伸试验机检测钢板的拉伸性能及加工硬化指数n和塑性应变比r;利用TESMF金属板材综合成形试验机进行刚性凸模胀形试验和杯突试验;研究了Ti-IF钢板在热轧、冷轧、退火等不同状态下微观组织与成形性能之间的关系。研究发现,试验钢板热轧态微观组织为等轴铁素体晶粒,晶粒尺寸平均为20~25μm;冷轧后钢板的微观组织呈拉长、压扁的纤维结构,退火后钢板发生了回复、再结晶及晶粒长大,微观组织以等轴晶为主,晶粒尺寸约为15~20μm。退火后钢板的织构以{111}面织构为主,有部分{100}织构存在,说明该试样具有良好的冲压成形性能。拉伸试验结果显示,退火后钢板拉伸曲线无明显的屈服平台,屈服强度R_(p0.2)约为130~150 MPa,抗拉强度R_m约为280~290 MPa,断后伸长率A_(80)为43%~45%,屈强比小于0.51,加工硬化指数n值平均为0.21,塑性应变比r值平均为3.07。低的屈强比、高的n值和r值保证了材料良好的冲压性能。材料的刚性凸模胀形试验及杯突试验结果也证明了这一点。     

拉伸类冲压成形性能非线性关系评定

同时用板材的加工硬化指数ｍ值与各向异性系数ｒ值对极限翻边系数Ｋｆ．ｃ和极限胀形系数Ｋｂ．ｃ的定量预报作用和公式：Ｋｆ．ｃ＝１／（１＋ｒ）ｎ＋１，Ｋｂ．ｃ＝（１＋ｒ）ｎ＋１。从而获得了板材拉伸类冲压成形性能用ｒ×ｎ去作非线性关系评定的实验研究结果。     

SUSXM7含铜不锈钢冲压成形性能研究

通过拉深、扩孔、杯突等模拟成形试验,研究了含铜不锈钢SUSXM7的冲压成形性能,并与通用不锈钢SUS304进行了对比。试验结果表明:相同板厚的SUSXM7不锈钢和SUS304不锈钢的极限拉深比LDR、杯突值非常接近,两种材料的拉深性能和胀形性能基本相同;相同板厚的SUSXM7不锈钢的扩孔率λ比SUS304不锈钢高很多,其翻边性能优于SUS304。两种材料的硬化指数n和塑性应变比r的不同以及拉深、扩孔、杯突等模拟成形过程中危险区材料的应力状态,决定了材料在拉深性能、胀形性能、翻边性能等方面的异同。     

金属板料幂指型硬化模型应变强化系数K值研究

应变强化指数n值因同时体现金属板料胀形、压延等成形性能优劣,甚至与材料的宏观断裂和疲劳特性也存在一定关系,故已成为评价其冲压成形性能的主要材料参数而获得广泛关注。而幂指型硬化模型的另一重要参数——强化系数K值,前期研究虽表明其对板料的冲压成形性能也有重要影响,但目前对其在冲压成形性方面的研究甚少。文章以金属板料单向拉伸塑性失稳点特性为基础,结合硬化模型在该点附近较好地与板料真实应力-应变曲线相符合的基本假设,详细推导了K值与抗拉强度σb和n值之间解析关系,并基于该解析关系讨论了K值与n值在评价板料成形性能方面的一致性。结果表明,K值可作为衡量板料成形性能的综合指标,为研究金属板料成形能力评价方法打开了新的思路。通过实验证明了该解析结果的正确性及其工程适用性。     

AZ31及ZE10镁合金板拉胀复合成形的研究

对AZ31及ZE10镁合金板在20．300℃条件下进行了力学性能、弯曲及锥杯试验。研究结果表明：随着变形温度升高，镁合金板材强度下降而塑性、弯曲性能、“拉深＋胀形”复合成形性能明显改善。ZE10镁合金板比AZ31镁合金板具有更好的弯曲及拉胀复合成形性能。200℃、250℃试验时，ZE10镁合金锥杯试样可顺利拉深进入锥杯底部圆孔而不出现裂纹。     

织构和晶粒尺寸对AZ31镁合金薄板成形性能的影响

采用不同的轧制工艺,制备4种晶粒尺寸为7~18μm和不同强度基面织构的AZ31镁合金板材,通过单向拉伸试验和室温Erichsen试验,探讨晶粒尺寸与织构对镁合金板材室温成形性能的影响。结果表明:晶粒细化虽然增强了板材的力学性能,但不利于提高板材的胀形性能;基面织构的减弱使板材沿厚度方向变形能力增强,具有较好的胀形性能,但另一方面使板材的屈服强度降低。     

材料力学性能参数对薄板拉伸件成形性能的影响

拉伸成形是冲压件最重要的成形方式之一,研究材料力学性能参数对其拉伸成形性能的影响则显得至关重要。本文应用材料冲压成形有限元分析软件JSTAMP/NV对燃气灶壳体的拉伸成形过程进行模拟,研究了金属材料的屈服应力,加工硬化指数、厚向异性系数、公称拉伸强度对冲压件成形性能指标的影响。     

各向异性板材成形性能的实验研究

通过对一批国产的和进口的低碳钢板材进行拉伸和胀形试验,研究了这种具有各向异性的轧制板材的冲压成形性能。结果表明,对于各向异性材料,冲压成形时破裂较易在应变比小的方位发生;等双拉应力状态与等双拉应变状态一般是不对应的,但在极值方位θ=45°处相互对应;而不同方位的硬化指数n值与破裂方位关系不明显。     

汽车用5754铝合金板成形极限的理论预测与实验研究

基于M-K理论模型,分别使用Von Mises和Logan-Hosford两种屈服准则对5754铝合金"O"态板的成形极限曲线进行了预测,分析了板材的初始厚度不均匀度、屈服函数指数等对板材成形极限曲线的影响规律;通过凸模胀形实验获得了板材的极限应变数据,并与预测曲线进行了对比。结果表明:基于M-K理论模型结合Logan-Hosford屈服准则的预测曲线与实验数据吻合较好。     

材料性能参数对汽车B柱冲压成形的影响

以最大减薄率和最大失效作为判断依据,采用有限元仿真模拟软件Autoform研究了屈服强度R_e、厚向异性系数r与加工硬化指数n对汽车B柱零件成形的影响。研究结果表明,降低屈服强度与提高厚向异性系数和加工硬化指数,可以促进零件最大减薄率和最大失效的降低。相对于R_e值而言,r值对最大减薄率有更大的影响;相对R_e值与r值来说,n值对最大失效的影响更为显著。对于B柱零件,板材选材范围为:R_e≤180 MPa、r≥1. 8、n≥0. 22。