金属板材的成形性、成形方法及工艺的优化研究

金属板材的成形性、成形方法及工艺的优化研究

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2012年第12期

作者：日野隆太郎 等

编译：郝长文

金属叠层板、高强度钢板、铝镁合金板和镁合金板等高强度轻质合金板在汽车领域的应用不断增加。金属叠层板在板厚方向的力学性能发生变化，其变形情况和成形性与单一板材大不相同，难于预测；高强度钢板存在成形极限低和回弹大的问题，成形较难；铝镁合金板和镁合金板延展性差，常温下成形较难。为此，掌握上述各种板材不同变形特点和成形极限，根据不同材料选择适当的成形方法，对进行最优工程设计和成形条件设定非常重要。本文对以下问题进行了研究：各种难成形板材的变形特点和成形性的研究及预测；根据板材的成形模拟分析结果进行最优工艺设计；开发适应材料要求的成形技术。从4个方面进行研究：①金属叠层板弹塑性变形和成形极限；②高强度钢板的成形极限；③根据成形模拟和数值最优化方法寻求塑性加工最优工艺方案；④高强度轻质合金板成形的局部加热逐次成形技术的开发。

针对金属叠层板的塑性变形特点和成形极限，分析研究了二轴平面应力下的成形极限；弯曲变形和板厚变化；拉伸弯曲的变形特点和回弹问题；平面变形拉伸弯曲断裂极限；深拉深成形性等。

针对高强度钢板的成形极限，分析研究了线性和非线性变形的成形极限曲线（FLC）；任意非线性变形的成形极限预测等。

根据数值分析结果寻求塑性加工最优工艺方案，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况下减少加工段数的方法和高强度钢板等成形的优化技术。

研究了局部加热逐次成形方法特征；研究了如何提高成形极限、降低残余应力和减少回弹等技术。