机械设计与制造：润滑对不锈钢超薄板胀形性能影响的研究
2022-08-01【作 者】孙立君;黄珍媛;张寒;阮锋
【引 言】
信息技术的发展，使得如电脑接插件、液晶显示屏端子、弹片连接器、集成电路引线架等IT零件的设计与制造越来越重要。而这一类产品不断向着超薄(材料厚度在(0.02-0.6) mm范围内)化方向发展。随着材料的超薄化，这些IT零件的成型比传统的塑性成形要困难许多，这是由于[1-2]。目前针对超薄板的塑性成形研究主要集中在三个方面:材料性能研究、成形工艺的研究、成形加工过程中摩擦润滑研究。胀形工艺是超薄板料成形中经常发生的塑性成形方式，由于在胀形时，凹模和材料之间的相对滑动少，具有不易划伤零件及成形件有张力的特点，因此胀形工艺多用于成形对表面质量有严格要求的产品[3]。
在胀形成形中，凸模与板料的接触是从一点或一线开始的，接触面积逐渐增大。因此，接触区的静摩擦系数成为影响胀形成形应变分布的主要因素，而动摩擦系数作用不大[4]。通常成形过程中润滑条件的改善对材料的胀形成形能产生好的作用，能提高整个制件的变形水平。但同时润滑条件的改变也能影响破裂发生的部位。对于球头凸模胀形来说，当润滑条件差时，破裂位置远离球头中心;当润滑条件好时，破裂位置越接近球头中心。但如果胀形过程中，材料的破裂位置过于接近球头的话，将使变形朝向球头(凸模与板料最开始的接触点)中心集中，使得变形的均匀性增加，材料的胀形性能降低。结合有限元模拟技术和杯突试验方法，分析润滑条件对超薄不锈钢板胀形工艺的影响。
【结 论】
采用有限元模拟技术进行杯突胀形试验，研究了不同润滑条件对超薄不锈钢薄板的胀形性能的影响。通过对杯突值和厚度减薄率的研究对比发现，润滑的变化对胀形时塑性变形区的范围、材料失稳破裂的位置有显著的影响，胀形性能并不是随着润滑条件的改善而增加，也不是随着润滑条件的卜降而卜降的，因此在胀形工艺中一味地改善润滑、降低摩擦系数并不能有效地提高不锈钢薄板的胀形性能。最后通过对模拟试验结果的拟合分析发现，在μ=0.125时不锈钢薄板的胀形性能达到最好。
以下是正文：
