金屬板材的成形性、成形方法及工藝的優(yōu)化研究

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2012年第12期

作者：日野隆太郎 等

編譯：郝長(zhǎng)文

金屬疊層板、高強(qiáng)度鋼板、鋁鎂合金板和鎂合金板等高強(qiáng)度輕質(zhì)合金板在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加。金屬疊層板在板厚方向的力學(xué)性能發(fā)生變化，其變形情況和成形性與單一板材大不相同，難于預(yù)測(cè)；高強(qiáng)度鋼板存在成形極限低和回彈大的問(wèn)題，成形較難；鋁鎂合金板和鎂合金板延展性差，常溫下成形較難。為此，掌握上述各種板材不同變形特點(diǎn)和成形極限，根據(jù)不同材料選擇適當(dāng)?shù)某尚畏椒?，?duì)進(jìn)行最優(yōu)工程設(shè)計(jì)和成形條件設(shè)定非常重要。本文對(duì)以下問(wèn)題進(jìn)行了研究：各種難成形板材的變形特點(diǎn)和成形性的研究及預(yù)測(cè)；根據(jù)板材的成形模擬分析結(jié)果進(jìn)行最優(yōu)工藝設(shè)計(jì)；開(kāi)發(fā)適應(yīng)材料要求的成形技術(shù)。從4個(gè)方面進(jìn)行研究：①金屬疊層板彈塑性變形和成形極限；②高強(qiáng)度鋼板的成形極限；③根據(jù)成形模擬和數(shù)值最優(yōu)化方法尋求塑性加工最優(yōu)工藝方案；④高強(qiáng)度輕質(zhì)合金板成形的局部加熱逐次成形技術(shù)的開(kāi)發(fā)。

針對(duì)金屬疊層板的塑性變形特點(diǎn)和成形極限，分析研究了二軸平面應(yīng)力下的成形極限；彎曲變形和板厚變化；拉伸彎曲的變形特點(diǎn)和回彈問(wèn)題；平面變形拉伸彎曲斷裂極限；深拉深成形性等。

針對(duì)高強(qiáng)度鋼板的成形極限，分析研究了線(xiàn)性和非線(xiàn)性變形的成形極限曲線(xiàn)（FLC）；任意非線(xiàn)性變形的成形極限預(yù)測(cè)等。

根據(jù)數(shù)值分析結(jié)果尋求塑性加工最優(yōu)工藝方案，研究了高精度和低精度分析模型并用的方法；研究了在多段成形情況下減少加工段數(shù)的方法和高強(qiáng)度鋼板等成形的優(yōu)化技術(shù)。

研究了局部加熱逐次成形方法特征；研究了如何提高成形極限、降低殘余應(yīng)力和減少回彈等技術(shù)。