吉林大学学报：超塑性金属薄板自由胀形极限分析及其最佳加压规律
2023-05-30【作 者】宋玉泉;赵军
【引 言】
超塑胀形是在材料的最佳超塑温度下进行的。 恒温条件下， 超塑材料主要对应变速率敏感， 故选择工艺参数应从考虑应变速率场的变化规律 入手。用变m 值本构方程[1] 。对自由胀形的力学分析结果指出[3] ， 应变速率场的变化主要受三个方面因素的影响材料的超塑力学性能；工件 的原始几何尺寸；外加压力。 就具体的成型工艺而言， 材料和原始几何尺寸都是一定的， 确定工艺参数的主要任务就是选择合适的外加压力， 以及在该压力下的成型时间。 显然，压力越大，成型时间越短， 这是提高生产率所希望的。但另一方面， 压力越大应变速率越大， 当应变速率超过最佳范围时， 则会降低成型极限， 可能导致成型失败。 因此， 为了正确地选择工艺参数， 必须首先掌握胀形工艺的成型极限。 金属薄板的超塑胀形尽管已广为应用， 但工艺参数的选择尚无充分的理论依据。 本文的目的就在于对自由胀形的成型极限进行理论分析， 进而给出选择工艺参数的方法。
【结 论】
1、超塑薄板的胀形能力不是其本身的固有特性， 而是一种工艺性能。 胀形极限与材料的力学特性参数
、 原始几何尺寸比
以及外加压力(p)有关。
2、胀形极限材料常数D是反映材料本身力学特性对胀形极限影响的一个重要的工艺参数， 可作为衡量不同材料胀形能力的指标，D值越小， 胀形能力越强。
3、对于恒压胀形， 可根据成型件自由胀形阶段所要达到的高度在自由胀形极限图上确定工艺参数（外加压力p及在该压力下的成型时间t） 。
4、利用最佳加压规律图， 可确定分级变压胀形的工艺参数。与恒压胀形比较，变压胀形不仅可以提高极限胀形高度， 而且可大大缩短成型时间。 极限胀形高度相近时， 变压胀形时间仅为恒压胀形时间的1/4~1/2。
以下是正文：
