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锻压装备与制造技术:高应变率成形极限图测试与仿真研究进展

2022-05-14
摘要:本文介绍了目前常用的几种高速杯突实验设备,包含气压、液压和电磁等驱动方式,并对高应变率下的成形极限图进行了分析和总结,文中还介绍了高速杯突成形目前常用模拟仿真方法,最后对高应变率成形极限图测试研究进行了展望。

  【作 者】孟宪举;汤秀佳;张莹;原政军

  【摘 要】高应变率成形是一种在极短时间内释放高能量而使金属变形的成形方法,研究表明高应变率能显著提高多种金属材料的成形极限能力。通过高速杯突实验绘制成形极限曲线,可反映金属在高应变率下的成形能力,从而指导冲压设计。文中介绍了目前常用的几种高速杯突实验设备,包含气压、液压和电磁等驱动方式,并对高应变率下的成形极限图进行了分析和总结,文中还介绍了高速杯突成形目前常用模拟仿真方法,最后对高应变率成形极限图测试研究进行了展望。

  【展 望】

  近几年对高应变率成形曲线测试与仿真研究取得了很大的进展,通过高速杯突实验绘制形为高应变率成形设计提供了依据,但仍然存在很多的问题,解决这些问题对于高应变率成形至关重要,总结以下问题待进一步研究。

  (1)高速杯突实验驱动方式包含电磁、液压、气动、机械,各种方式下的实验参数对速度的影响、系统的惯性和可控性均需要进一步确定,才有利于高应变率成形试实验的进一步标准化。

  (2)由于高速杯突实验不是固定的应变率下进行,也不能成比例的施加载荷,使高应变率下的成形缺乏可重复制造性,亟需研究实加载路径及相应的应变路径规律。

  (3)使用有限元仿真材料的高应变率成形过程,能够得到实验很难得到的数据,节约了实验成本。但仿真模型的材料参数设定及材料本构破坏模型等均需要进一步确定其准确性和适用范围。

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标签: 成形