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电镀沉积是材料表面改性的重要方法,它能提高金属材料的综合使用效率。随着镀层材料的广泛应用,其加工问题逐步引起了人们的重视。在材料成形过程中,镀层经常会出现起皱或破裂,如果镀层薄板与模具间的几何参数、摩擦力、加载力、成形温度、速度等选取不当都将导致成形件的破坏。镀层材料在实际生产中为了满足工程应用的需要,需要保证成形件减薄率在一定的范围内,因而预测金属镀层薄板在复杂应变路径下的成形极限曲线以及分析材料参数与成形工艺参数对极限应变点分布的影响具有重要的意义。本论文首先对镀镍钢带的制备、特性以及在加工中遇到的起皱破裂问题进行了综述,然后结合镀层微观破坏与宏观减薄失稳,建立了以减薄率为失稳判据的镀层成形极限。通过冲压实验并用ARGUS光学测试系统研究了金属镀层薄板的成形极限曲线,接着分析了摩擦系数和镀层薄板平面尺寸这两个材料参数对极限应变点分布的影响,最后分析了不同温度和冲压速率下的成形极限曲线,为镀镍钢带的加工成形工艺提供指导。主要研究内容及结果如下:(1)研究了不同减薄程度和不同应变路径下的镀层薄板成形极限。根据镀层材料的微观破坏形貌,建立与之对应的宏观成形失稳准则,对其成形极限进行研究,分析了不同微观破坏形貌的镍镀层杯形件的减薄率,得到以不同微观破坏形貌为失稳准则的减薄率判据。用数值模拟和实验验证研究了不同压边力、摩擦条件以及成形坯料尺寸条件下的极限应变值,得到了多种应变路径下金属镀层薄板的成形极限应变曲线,结果表明减薄率判据可以较好的预测成形极限曲线。(2)研究了摩擦系数和坯料尺寸对单一应变路径成形极限点分布的影响。通过分析单一应变路径下摩擦系数和薄板坯料尺寸对成形极限的影响,发现随着摩擦系数的增加,极限应变值减小,而坯料尺寸的增加,极限应变值先增加后减小,坯料尺寸在冲压成形工艺里有着最适宜值,且模拟结果与实验结果吻合较好。(3)研究了成形工艺参数对金属镀层薄板成形极限曲线的影响。通过数值模拟分析不同温度和速率下的载荷位移曲线、应变场分布规律、厚度变化规律,得到了金属镀层的成形极限。结果表明,当温度从100℃升高到200℃时,成形极限曲线提升缓慢,而当温度从200℃升高到300℃,成形极限曲线提升明显;随着成形速率的增大,材料的成形极限值呈线性递增趋势。本论文通过建立减薄失稳判据研究了镀镍钢带的冲压成形极限,分析了摩擦和尺寸参数、温度和冲压速率条件对成形极限的影响,其研究结果对镀层金属薄板冲压成形工艺具有一定的指导意义。