超声波振动辅助金属塑性成形技术是在成形过程中施加超声振动,利用“布莱哈效应”对金属进行塑性加工。该方法具有效率高、低能耗以及成形的零件质量好等优点。超声辅助塑性成形的研究已成为科研领域中的重要研究方向,许多国内外的学者已就该领域展开了研究,但目前对于箔材的超声振动塑性变形过程研究很少。本文主要针对室温时超声振动条件下纯钛TA1箔材(板厚0.15mm)的塑性变形特性进行研究,设计了一套用于研究大功率超声振动条件下塑性变形特性的超声试验装置,该装置功率为3KW,频率为20KHz,最大振幅为60um,通过相关试验得到了超声振动对钛箔塑性变形过程的影响规律,并在此基础上通过显微组织分析探究了超声振动在塑性变形过程中的影响机理。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)使用自行设计的超声发生装置及模具进行室温下的钛箔超声振动辅助拉伸试验,改变施加超声次数,对试验结果的分析总结,探究得出超声振动对钛箔拉伸变形过程的影响规律;(2)运用光镜,扫描电镜和透射电镜等分析技术,观测拉伸变形前后试样的微观形貌及内部位错组织。对比分析施加不同次数的超声振动后材料微观组织的变化情况,研究钛箔塑性变形过程中超声波的作用机制及原理;(3)通过进行超声振动辅助翻孔试验、弯曲试验以及胀形试验,研究在塑性变形过程中施加超声振动时超声波对变形所得构件质量产生的具体影响,从而为解决实际生产中存在的一些问题提供依据。研究表明:(1)施加不同次数超声时延伸率从40.33%分别增加至41.95%、44.34%、54.46%、51.75%;(2)在施加大功率超声振动的条件下材料的流动应力会出现先降低后又升高的现象,即先发生“软化”,而后又发生“硬化”,而且随着施加超声振动次数的增加,流动应力降低幅度越来越小;(3)在拉伸的中间过程对位错形貌进行观察,超声条件下位错呈现平行分布的趋势且无大量缠结出现,而未施加超声拉伸的试样中位错的分布则显得杂乱无章且缠结严重;(4)在施加不同时间超声振动的试验中,弯曲件的回弹角从未施加超声时的55°分别减小至50°、46°、38°,且在弯曲变形区会有明显的硬化现象。将超声振动应用到钛箔的胀形过程中,会使材料变形能力得到增强,提高幅度约为34.5%。在翻边过程中施加超声振动,最大翻边高度会增加,翻边处会有明显的硬化,翻边后的回弹将会减小。