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金属复合板是由性能各异的金属材料复合而成。其兼具各组元优势,在很大程度上扩大了材料的应用范围。St14拉深钢,性能好但耐腐蚀性较差;304不锈钢耐腐蚀性好。根据不同需要,在St14内层或外层覆以304不锈钢板,经过轧制、爆炸等方法复合成形,并加以合理的热处理工艺,最终可成功制备多种规格的St14/304复合板。St14/304复合板综合了St14与304不锈钢的双重优点,能够大幅降低制件成本,而不降低使用性能,在航天、航空、船舶、石化等领域具有广阔应用前景。对St14/304复合板冲压成形工艺的研究具有重要理论和应用价值。固体颗粒介质成形工艺(Solid Granule Medium Forming Technology,简称SGMF工艺)是采用固体颗粒介质代替刚性凸模以及其它软模的冲压成形工艺。该工艺具有冲头结构极其简单、颗粒与板材有益摩擦作用强、模具寿命长、密封简单、内压分布不均匀的优点,使该工艺尤其适于复杂截面形状以及低塑性试件的拉深成形工艺。本文针对复合板筒形件SGMF拉深成形工艺,借助理论分析、数值模拟、试验相结合的研究手段,分析了压边间隙、板坯尺寸、颗粒介质装料体积、复合板叠层顺序对复合板的应力、应变状态,厚度分布以及拉深力等的影响。具体工作包括:建立St14/304复合板筒形件SGMF拉深工艺塑性力学模型,深入研究复合板法兰区、传力区与底部变形区的应力、应变状态,推导出复合板的最大径向拉应力计算公式;采用数值模拟研究复合板筒形件SGMF拉深工艺过程,研究压边间隙、板坯尺寸、装料体积、叠层顺序对拉深成形过程中的板材厚度分布、拉深力等的影响规律;借助试验手段研究压边间隙、板坯尺寸、叠层顺序对拉深成形过程中板材破裂、成形高度等的影响规律;将数值模拟结果与试验结果对比可知,复合板成形试件在成形轮廓、厚度分布、破裂等方面吻合良好,并在压边间隙(Blank Holder Gap,简称BHG)=1.15t0、拉深速度0.5mm/s、润滑良好的条件下,成功制备了极限拉伸比为1.75的筒形件,拉深高度高达47.5mm。