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结合金属塑性成形理论,本文对微钢珠软凹模成形新工艺进行了研究。微钢珠软凹模成形就是利用直径较小的钢珠作为传压介质,替代充液拉深成形中的流体介质辅助板材塑性成形的新型工艺方法。由于直径极小的钢珠处于离散状态,具有可自由流动的特性且易于密封,适合作为传压介质。但微钢珠作为一种固态介质,且由于摩擦力的存在,传递压力具有各向异性,所以,成形中介质与板料的接触状态和压力分布都不同于液压成形,致使板料的成形规律和材料所处的应力状态都有所不同。本文利用弹塑性力学对成形过程中板料各成形区进行了应力分析,得到了各成形区材料的应力分布,基于材料的应变对成形危险断面位置进行了预测。利用显式板材成形有限元分析软件eta/DYNAFORM对球底筒形件利用微钢珠软凹模成形过程进行了模拟,得出了坯料直径、压边力和介质反压对成形的影响。理论分析和有限元模拟表明,一定的初始介质压力,可有效减少成形缺陷发生,提高成形件表面质量。成形过程中适当的介质压力可抑制板料的减薄,减小危险断面的应力,提高成形极限,成形件壁厚更趋均匀。参考现有成形理论,设计了微钢珠软凹模成形装置,该装置采用液压系统提供压边力,利用电液伺服阀可方便实现压边力的变化并确保成形过程中压边力恒定。本实验完成了球底筒形件传统拉深成形和微钢珠软凹模成形,对两种成形工艺的实验结果进行了对比,并就坯料直径、压边力和介质反压对成形的影响进行了一系列试验。试验表明:厚度为0.5mm、直径为130mm的201不锈钢薄板,在压边力为42KN、初始介质压力为2MPa时利用微钢珠软凹模工艺成形时成形效果最好,极限成形最大壁厚减薄量为24.16%,小于传统拉深成形的27.6%;极限拉深系数可达到0.507,成形极限优于刚性凸凹模拉深工艺。钣金件的应用领域极其广泛,深入到制造业的各个方面,板材成形主要通过冲压模具来实现。采用冲压工艺,具有精度高、效率高、质量好、节约成本、节约材料和能源等一系列优点。随着复杂形状工件和难加工材料的涌现,使冲压模具变得复杂笨重,生产周期和调试时间越来越长,而且该工艺对成形件表面的损伤越来越难以被成形件的工作环境所容忍,因而钣金件采用冲压成形工艺在可靠性要求越来越高的航空产品中已经被禁用。液压成形技术的发展和应用使模具可加工范围进一步得到了扩大,简化了模具的结构,节省了制造模具的材料和制模时间,由于液态介质的柔性,避免了成形过程中板材与刚性凹模的擦刮,成形件精度和表面质量较好,很好的响应了市场的需求,但其也存在着密封难和污染环境等不足。微钢珠软凹模成形工艺既吸收了液压和橡皮成形的优点,又解决了介质难以密封的问题,为复杂零件和难成行板材的成形提供了一种新方法。