吉林工业大学学报：超塑约束胀形贴模过程及厚度分布的FEM模拟
2023-07-20【作 者】李运兴;那景新;曹颖;胡平
【前 言】
在工业中，像锌、铝合金与钛合金等在一定条件下所显示出的优异变形性能，可一次成形出构极其复杂的零件，已得到人们普遍关注。目前，世界许多国家正将超塑成形方法广泛应用于航空与航天工业中。用于制造构形复杂的构架、机翼壁板等。超塑材料有模气压成形理论的研究在国际上已成为热点。
本文采用大变形刚粘塑性FEM，模拟了圆板料向轴对称锥形凹模内超塑约束胀形时贴模过程，以及贴模方式对胀形件厚度分布的影响。采用常量摩擦定律，导出了摩擦矩阵，并给出了保证计算过程稳定性的方法。
【结 论】
本文采用大变形刚粘塑性有限元法，模拟了轴对称锥形凹模超塑约束胀形时单元贴模次序与贴模方式，及它们对厚度分布不均匀性的影响，得出结论如下：
（1）对薄板成形刚塑性有限元模拟采用常用摩擦规律计算上容易实施，同时，由于总体刚度矩阵保持对称性，减少内存和计算工作量。
（2）大量计算表明，采用人机对话调节初始场预示与松弛因子的方法，对保证计算过程稳定性是非常有效的。
（3）锥形模约束胀形时，Hp/RD比值与凹模侧壁斜度θ对贴模方式以及厚度不均匀性有重要影响，应尽量保证侧向后贴模，这样有利于改善厚度分布不均匀性。
以下是正文：
