南京化工大学学报：超塑胀形件壁厚分布的数值分析
2023-07-27【作 者】王卫英;李靖谊;朱亚军;詹艳然
【前 言】
超塑成形(SPF)、超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺多用于加工常规工艺难以成形的薄壁构件，如飞机、发动机上的壁板类、框型类、舱门蒙皮等钣金结构件。近年来，在陶瓷、金属间化合物、金属基复合材料超塑性以及高应变速率超塑性研究方面取得重要进展的同时，超塑成形作为一种低成本、高效益、近无余量的构件成形技术，受到了工业界特别是航空航天部门的普遍关注[1,2]。
本文利用刚粘塑性有限元法对超塑成形过程进行了数值模拟，分析了各种因素对成形件壁厚分布的影响，研究结果对实际超塑成形工艺方案设计及参数优化具有指导意义。
【结 论】
零件壁厚沿轮廓分布的不均匀性主要来自两方面：一是工件自由胀形部分材料变形不均匀的影响，其中材料参数m是主要影响因素；另一方面是已贴模部分材料由于模具约束及摩擦作用而导致的变形不均匀，这主要取决于模具形状和模具与工件间摩擦润滑状况，m值越大，摩擦系数越小，模具的圆角半径越大，变形 也就越均匀，材料的充填性能越好，胀形件壁厚分布均匀性也就越好，反之则越差，为了保证零件的最小厚度不超出设计允许范围，在设计模具时底部圆角半径不能太小。在工艺参数合适的前提下采用正反吹成形能较明显地改善壁厚分布，当工艺参数不合适时则改善不明显。
以下是正文：
