模具技术：超塑性胀形成形时间影响因素的数值分析
2022-07-04【作 者】向毅斌;吴诗惇
超塑性成形是利用材料在超塑状态下的优异变形性能发展起来的一种先进加工方法，目 前广泛应用于航空、航天、电子、电器、仪表、轻工、兵工、机械等工业部门［1］。超塑性胀形作为 一种典型的超塑性成形工艺，更有以下优点：可以一次性成形形状复杂零件，往往只需凹模而 降低了模具成本，可用气体作为成形介质从而省去了大量的生产设备。由于上述优势，超塑性 胀形工艺常用于成形航空航天的结构部件。但超塑性胀形时间过长，从另一个角度制约了超塑性胀形工艺在实际生产中更大规模地应用。因此，研究超塑性胀形的成形时间、影响因素和 影响规律进而寻求缩短成形时间的途径具有重要的现实意义。
虽然采用有限元法对超塑性胀形过程工艺参数 进行设计和优化已经较为成熟，但针对提高成形速度、缩短成形时间的数值研究却很少。而本 文则将刚粘塑性有限元技术的数值模拟方法引入超塑性胀形成形时间影响因素的数值分析 中，研究了模具几何形状参数、材料参数、工件和模具间摩擦系数、初始板厚、压力、等效应变速 率等对超塑充模胀形时间的影响规律，并对计算结果进行了分析讨论。本文分析结果对指导超塑性胀形实际工艺设计具有重要意义。
【结束语】
针对超塑性成形时间过长的缺陷，寻求提高成形速度的方法已成为当今超塑性成形研究 的热点和今后研究的发展方向之一。本文基于有限元数值模拟技术实现了对超塑性胀形成形 时间影响因素的数值分析，以圆筒形零件恒压和恒应变速率充模胀形为例，研究分析不同参数 对超塑性充模胀形成形时间的影响规律。本文分析结果对指导超塑性胀形实际工艺设计具有直接应用价值。
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