机械科学与技术：板料超塑胀形过程仿真及其应用
2022-07-14【作 者】王卫英;张中元
【引 言】
超塑性材料在超塑状态下具有优异的加工性能，利用材料的超塑性发展起来的超塑成形(SPF)及超塑成形/扩散连接(SPF/D B)工艺是一种先进的金属成形技术，对于一些形状复杂的薄壁构件，采用板料超塑胀形工艺，可在省去凸模的条件下一次成形，工序简单，无回弹，具有成形精度高、制造成本低等优点。如下两方面的问题对于超塑胀工艺设计非常重要：
(1)成形压力控制问题:由于超塑成形是应变速率敏感型工艺，为了保证材料变形性能，必须控制材料变形速率在超塑性范围内，同时尽可能缩短加工时间，优化设计成形压力一时间(P-T)曲线；
(2)壁厚控制问题:成形件壁厚分布的不均匀性是当前超塑胀形最突出的工艺问题，设计原始坯料厚度及形状时必须分析材料的非均匀变薄行为，尽量使成形件厚度均匀，特别要注意那些对构件结构强度有重要影响的关键部位(如小沟槽、小圆角处)的壁厚值，保证最小壁厚符合设计要求。
【结束语】
本文在刚粘塑性有限元法的基础上研究工艺过程仿真技术，实现了超塑成形工艺的计算机辅助P-T曲线设计和成形件厚度分布分析。对于涉及复杂形状模具和贵重材料的超塑成形问题，依靠传统的试验或试制方法研究往往代价太高，在不消耗材料、不需要真实模具的前提下，利用工艺过程仿真技术可检验工艺设计的合理性，为设计人员提供有效的分析工具。
以下是正文：
