金屬板材的成形性、成形方法及工藝的優化研究

金屬板材的成形性、成形方法及工藝的優化研究

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：郝長文

金屬疊層板、高強度鋼板、鋁鎂合金板和鎂合金板等高強度輕質合金板在汽車領域的應用不斷增加。金屬疊層板在板厚方向的力學性能發生變化，其變形情況和成形性與單一板材大不相同，難于預測；高強度鋼板存在成形極限低和回彈大的問題，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和成形極限，根據不同材料選擇適當的成形方法，對進行最優工程設計和成形條件設定非常重要。本文對以下問題進行了研究：各種難成形板材的變形特點和成形性的研究及預測；根據板材的成形模擬分析結果進行最優工藝設計；開發適應材料要求的成形技術。從4個方面進行研究：①金屬疊層板彈塑性變形和成形極限；②高強度鋼板的成形極限；③根據成形模擬和數值最優化方法尋求塑性加工最優工藝方案；④高強度輕質合金板成形的局部加熱逐次成形技術的開發。

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

針對高強度鋼板的成形極限，分析研究了線性和非線性變形的成形極限曲線（FLC）；任意非線性變形的成形極限預測等。

根據數值分析結果尋求塑性加工最優工藝方案，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的方法和高強度鋼板等成形的優化技術。

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、降低殘余應力和減少回彈等技術。