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    188宝金博页面版: 【精品】筒形模超塑充模胀形的力学解析.pdf

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    内容提示： 第 !" 卷第 !# 期$##" 年 !#!! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !月筒形模超塑充模胀形的力学解析!宋玉泉吉林大学 （南岭校区） 超塑性与塑性研究所， 长春 !"##$%刘术梅""管志平$##&’#"’!( 收稿， $##&’#%’#( 收修改稿" 国家自然科学基金资助项目 （批准号： %##)%#"%）""通讯作者， *’+,-.： ./+011231.45 6745 89摘要以往对充模胀形进行力学解析时， 均假设厚度均匀变薄5 但实际变形过程中， 厚度明显是不均匀的 5 文中以筒形模具为对象， 应用超塑胀形变 ! 值本构方程， ...

    文档格式：PDF | 页数：8 | 浏览次数：88 | 上传日期：2014-05-04 10:35:37 | 文档星级：
    第 !" 卷第 !# 期$##" 年 !#!! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !月筒形模超塑充模胀形的力学解析!宋玉泉吉林大学 （南岭校区） 超塑性与塑性研究所， 长春 !"##$%刘术梅""管志平$##&’#"’!( 收稿， $##&’#%’#( 收修改稿" 国家自然科学基金资助项目 （批准号： %##)%#"%）""通讯作者， *’+,-.： ./+011231.45 6745 89摘要以往对充模胀形进行力学解析时， 均假设厚度均匀变薄5 但实际变形过程中， 厚度明显是不均匀的 5 文中以筒形模具为对象， 应用超塑胀形变 ! 值本构方程， 建立了厚度不均匀变薄的超塑充模胀形力学解析方程， 并结合典型超塑性合金 :9;.&<4 薄板， 对理论结果进行了实验验证5结果表明： 建立的厚度不均匀变薄的力学解析模型能真实地反映筒形模具充模胀形的变形规律5关键词筒形模具不均匀变薄充模胀形力学解析超塑性充模胀形， 是将超塑性薄板坯料的周边压紧， 然后通过液体常温或气体高温压力使毛坯按模具型腔充胀成形的一种工艺5 对充模胀形的研究甚多， 但对这一理论进展有过促进作用 的主要是=>.2［!］， 他最早对 ?#@A 型槽的胀形过程进行了 分析， 分析中假设 （-）摩擦力足够大， 一旦贴模， 板料将不再参与变形； （ --） 未贴模部分在自 由胀形中各点厚度相等， 且几何形状为柱面； （---） 板料处于平面应变状态；（-B）材料服从 C,8D>E69［$］经验方程， 通过数值方法求解得到了胀形压力与圆角半径的关系式5 FG>/G 等［"］基于上述假设， 分析了 长矩形模具的超塑胀形成形过程， 得到了板料厚度的变化规律以及模具参数与最佳加压规律之间 的 关系 方程5H,I,J［&］针对充模胀形的 & 种典型情况， 即圆形板的筒形模胀形、 锥形模胀形、 矩形板的 A 形模胀形和矩形模胀形过程进行了研究， 认为在圆形板的充模过程中， 板料处于等双拉的平面应力状态； 在矩形板的充模过程中， 板料处于平面应变状态， 并基于=>.2［!］假设， 通过力学解析， 得到厚度变化规律5时至今日， 对充模胀形的力学分析仍限于 =>.2［!］和H,I,J［&］的研究方法5 近年来采用有限元法和数值模拟法处理胀形力学问题文章很多， 仅就筒形模胀形而言， 其中有代表性的如文献 ［% K (］ 5 值得提出，就这一问题的力学解析的研究仍很有价值， 因其可以揭示材料参数与力学参数在超塑胀形过程规律性联系， 这对深入认识变形过程力学实质是有意义的 5 但他们在求力学解析解时用 的是厚度均匀 假设， 并采用 C,8D>E69［$］的本构方程， 由于该方程把应变速率敏感性指数 ! 值作常数处理， 它在本质上仅是超塑变形应力对应变速率敏感性的数学表达，用于求解超塑变形的力学问题是不适宜的［?］5 正因为这样， 他们所获得的理论解与实验值存在较大偏差5 就超塑胀形变形过程而言， 可分为自 由胀形和充模胀形两个阶段5 自 由胀形是试样与模具无接触的变形过程； 充模胀形是试样与模具接触后， 开始充填模具型腔直至终止变形的过程， 此过程因试样与模具壁不断接触， 变形规律必然不同 于自 由 胀形5 本文应用超塑性胀形变 ! 值本构方程［!#］， 给出筒形模具超塑充模胀形的力学解析方程， 并结合典型超塑性合金 :9;.&<4 薄板， 对理论结果进行实验验证5!理论解析筒形模具充模胀形过程按试样与模具接触情况分试样与模具接触前的纯自 由胀形阶段和试样与模具接触后的自 由胀形部分及贴模部分 （见图 !）， 在$&! !

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