金属科学与工艺:超塑胀形力学的进展现状
2023-05-26【作 者】宋玉泉;寇淑清
【前 言】
由于超塑合金薄板在超塑状态下,可用吹塑工艺一次成形复杂形状的壳体件,故在近代工作中受到了很大的重视。而吹塑胀形的受力状态,又是介于单向拉、压和挤压等三向应力状态之间的两向拉应力状态,显然是从研究简单应力状态到复杂应力状态的必经之途,故对胀形变形过程的研究,在理论上和应用上均颇有意义。本文拟按不同的研究方法,即解析法、混合法、有限元法从实验法等介绍超塑胀形力学的进展现状。
【结 论】
1、对胀形件几何轮廓的假设,解析法适用于球壳假设,混合法适于轴对称旋转曲面。而两种不同几何形状假设的处理结果,并无重大偏差。这是由于在胀形件超过半球之前,几何形状与球面极为接近,而超过半球之后,由于极度变薄使之很快胀裂,即使几何假设再严格,实际上应用则意义不大。
2、超塑胀形所依据的本构方程:本构方程涉及到变形过程的物理本质,因此采用变值。本构方程要比传统的似粘性本构方程和粘塑性本构方程所得的结果要精确得多。
3、解析法可给出各力学量和参量间的解析表达式,有利于统观各种因素对超塑胀形的影响,但前题假设要求严格,亦无法对较复杂的问题进行力学求解,棍合法所反映钓力学量初各参量的关系虽然不如解析明确,但可利用数值求解处理较复杂的胀形问题、有限元祛是近年来兴起的一种求解偏微分方程的有力手段,故很有发展前途,但对处理大变形询题,尚有一些关键问题有待进一步解决;实验法是判定超塑胀形力学理论的可靠性的根据;也是深入观察与检测胀形过程的重要手段。
4、超塑胀形日前存在的关键问题主要是如何大幅度提高变形速率和控制变薄的不均匀性。前者的解决是推进超塑胀形向实用化发展的关键,后者则是开拓超塑胀形应用范围的关键。事实上前者更为重要,一也是从力学理论的角度很有希望得到解决的一大问一题。
以下是正文: