锻压机械：工艺和材料参数对超塑胀形中空洞损伤演变影响的数值分析
2023-05-05【作 者】向毅斌;吴诗惇
【引 言】
超塑性材料在超塑性状态下具有低抗力、高塑性、易成形、高精度、无弹复等优异性能，使得超塑性成形在材料成形中比传统的塑性成形方法有着更大的优越性。目前，已广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、电器仪表等众多工业部门。然而，超塑性材料一般是空洞敏感性材料，成形过程中空洞的演变会降低材料的成形能力，并使成形后构件的力学性能和使用可靠性大大降低[1]。因此，认识超塑性成形中空洞损伤演变过程及其对成形性的影响和作用规律，具有重要的科学意义。
本文采用文献[10]提出的超塑性变形时材料的损伤演变过程，综合考虑空洞形核、长大、聚合及连接的影响，用刚粘塑性有限元法，耦合计算了超塑胀形过程中金属板料内部空洞损伤演变情况，给出了不同工艺参数和材料参数对胀形件内空洞体积分数分布的影响规律。本文计算时还考虑了应变硬化和厚向异性，其研究结果对指导超塑胀形实际选材和工艺设计具有重要意义。
【结束语】
超塑性材料一般为空洞敏感型材料。超塑成形过程中空洞的演变和发展会降低超塑性材料的成形能力，劣化成形零件的力学性能。而对于超塑胀形这类高温、模腔封闭、变形机制复杂的金属成形问题，常规方法测试分析困难，成本高，准确性差，效果难如人意。本文基于有限元数值模拟技术，实现了超塑性材料空洞损伤演变的数值模拟，实现了超塑性材料空洞损伤演变的数值模拟，给出了不同工艺参数和材料参数对胀形件内空洞体积分数分布的影响规律，为实际成形中的材料选取和工艺规范制定提供了有效依据。
以下是正文：
