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锆合金因其优异的核性能、力学性能及耐腐蚀性能在核工业以及航空航天领域有着广泛应用,对锆合金板料的冲压成形性能进行研究具有十分重要的意义。成形极限图(FLD)是判断板材成形性能的重要工具,可以用来预测金属板材在成形过程中的问题。而通过试验获取成形极限图的方法成本高昂而且耗时耗力,因此本文以厚度为0.46mm的Zr-Sn-Fe锆合金板料为研究对象,运用理论推导和有限元模拟相结合的方法获取该锆合金板料的成形极限线,并对其影响因素以及应用等方面进行分析研究。本文首先以塑性理论中各向异性屈服准则、流动法则以及硬化准则等理论知识为基础,运用Hill79屈服准则分别推导出了基于Swift分散性失稳理论和Hill集中性失稳理论条件下的极限应变的公式。同样在Hill79屈服准则下,根据M-K凹槽理论,应用MATLAB编写了相应的程序,以此来获得不同应力路径下的极限应变。将材料的力学性能参数带入不同的理论模型,从而得到该型号锆合金的理论成形极限线,并进行对比分析,研究了相关参数的选取对成形极限线的影响。其次在DYNAFORM软件中模拟凸模胀形试验,通过改变应变路径的方法来获取板料的成形极限线。通过分析,运用最大凸模载荷准则和基于应变路径转变的准则作为失稳判据,分别获得板料在不同应变路径条件下的极限应变值。然后将有限元仿真得到的结果和理论预测的结果进行对比分析,结果表明采用Swift-Hill失稳理论计算获得的成形极限曲线的右半部分与模拟结果相差较大,结果偏小。而采用M-K凹槽理论计算获得的成形极限曲线与模拟的结果相差不大,但左半部分比模拟结果大,而右半部分结果则小于模拟计算结果。最后通过有限元仿真模拟讨论了摩擦系数、冲压速度、压边力对成形极限线的影响关系。通过模拟可以知道,其中摩擦条件对于锆合金成形极限线的影响很大。随摩擦系数的升高,成形极限图中成形极限线的高度逐渐降低,且摩擦系数对双拉区的影响更显著。而压边力、虚拟冲压速度对成型极限线的影响则相对较小。通过分析知道,当摩擦系数为0.125、虚拟冲压速度为2000mm/s和压边力为20KN时,通过有限元仿真所得到的成形极限图结果是比较合理的。此外,在盒形件的冲压过程中,将有限元仿真获得的成形极限线作为DYNAFORM软件模拟时的破裂判据,并将成形结果与试验结果对比,得到了相同的结果。本文通过理论和有限元的方法预测了厚度为0.46mm的锆合金板材的成形极限线,可以为预测其它类型锆合金板料材料成形极限的提供思路。