数据采集与处理：控制超塑性充模胀形过程的计算机仿真技术
2023-09-19【作 者】李靖谊;王卫英;陈明和;周建华
【引 言】
超塑性成形过程历史、应力-应变及应速率分布、毛坯瞬时胀形形状及其壁厚变化状态等信息的获取既是优化设计超塑性成形过程和控制成形件质量的关键，也是设计新型、专用、高效超塑性成形设备及其自动控制系统的主要依据。利用有限元数值模拟方法对超塑性成形控制进行计算机仿真是当前钣成形研究领域的前沿课题之一。本文采用基于有限元的计算机数值模拟法，对超塑性充模胀形的可变加载过程控制(压力-时间/P-T曲线)进行优化设计，用它实现对胀形过程的控制和对胀形件壁厚变化的预测。这种集成式的综合性研究和实现在国内外未见报道[1]，而单独某一项技术则多有报道。
运用本文方法可实现气压胀形计算机自动加载控制，使加载过程处于最佳状态，从而改善了胀形件壁厚厚度分布状况。
【结束语】
用于控制超塑性充模胀形过程的计算机仿真技术研究和实现为优化超塑性充模胀形工艺参数、提高超塑性胀形质量、缩短胀形过程的时间提供了一种行之有效的方法，达到了一次胀形成功的目的。在可视化仿真试验中发现：恒应变速率法是一种比恒压力法更优的胀形压力控制法。它不仅有利于材料变形均匀和充分发挥材料的超塑性性能，而且还可改善轮廓厚度分布状况和较大地缩短胀形时间。
另外，模具约束作用的实际存在，即使忽略摩擦，材料非均匀变薄也是不可避免的。因此，在超塑性冲模胀形中，材料的壁厚分布既与材料特性、摩擦润滑状况相关，也与其充填模具型腔的先后次序相关。应用有限元法可预先知道材料变薄率的最大值及其均匀分布状态，这是其他任何方法所不能比拟的，而且，理论分析与实验结果吻合。
以下是正文：
