稀有金属材料与工程:微处理机控制的金属板材超塑胀形力学分析和工艺探讨
2023-07-06【作 者】莫江晓
【前 言】
超塑胀形工艺在金属板材成形中应用很广， 特别是在常温下难以成形的板材， 例如高强度的TC4钛合金板材。 但有一缺点，这就是制品厚度不均匀， 质量不高为了防止这种现象发生， 往往采用控制变形中温度分布、 摩擦力分布和应变速率分布的办法。
本文以塑性力学的基本方程和超塑性本构方程 为依据， 用等效应力、等效应变和等效应变速率的概念来处理双向受拉的超塑性板材胀形问题， 并采用微处理机闭环控制超塑胀形过程中的应变速率变化。实验结果表明微处理机控制下的超塑胀形具有制品厚度分布均匀、胀形极限提高和成形时间缩短的优点。
【结束语】
成形件厚度分布不均匀是目前超塑胀形存在的主要问题。为此，许多人曾采用改变试件上摩擦力分布和温度分布的办法， 需要一套复杂的工装设备， 且效果不太理想。本文采用控制应变速率分布胀形方法取得了初步效果， 试验结果表明：
1、板材在超塑胀形过程中等效应变速率恒为最佳定值，使板材在超塑胀形过程中应变速率敏感指数m恒为最大值；从而大大改善了胀形件的厚度分布， 并提高了成形极限；
2、因为全胀形过程恒以最佳应变速率成形， 所以成形时间缩短、生产效率提高；
3、控制、记录、显示全自动化；精度高、使用方便， 并大大节省了人力；
4、该系统通用性好，对不同的胀形材料，只需要用人机对话方式输入材料参数即可自动实现恒应变速率胀形。
以下是正文：
