【摘 要】
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粘性介质压力成形(VPF,Viscous Pressure Forming)是20世纪90年代提出的一种新的板材软模成形工艺.它采用一种半固态、可流动并且具有一定粘度的物质作为成形所需的传力介质.
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粘性介质压力成形(VPF,Viscous Pressure Forming)是20世纪90年代提出的一种新的板材软模成形工艺.它采用一种半固态、可流动并且具有一定粘度的物质作为成形所需的传力介质.VPF的提出适应了日益增加的难变形板材、超薄壁零件的成形,在航天、航空等领域有着广泛的应用前景.对于高强度、薄壁板材零件,如果型面具有局部小半径曲面,冷成形所需压力很高、壁厚的减薄不易控制,采用合理的预成形可以控制板材流动,有利于坯料壁厚分布均匀化、获得符合尺寸要求的小半径曲面.该文分析了圆锥形件和方锥形件VPF拉深过程,研究了不同预成形方案对GH99板材的圆锥形件和方锥形件VPF成形性的影响.首先采用商用有限元软件DYNAFORM对GH99圆锥形件和方锥形件拉深的预成形方案进行数值模拟,分析了预成形件的几何构形对圆锥形件和方锥形件拉深性能的影响.同时进行了圆锥形预成形件回弹的数值模拟,分析了摩擦系数和压边力对圆锥形件成形性能的影响.根据数值模拟结果,进行了圆锥形件和方锥形件的VPF拉深实验研究,通过网格测量法获得了试件的应变分布,对于圆锥形件得到了预成形试件底部球冠半径和圆角半径对圆锥形件底部小半经曲面精度的影响规律;对于方锥形件得到了预成形底部凸台圆角半径和底部圆角半径对方锥形件底部圆角成形的影响规律.实验结果与模拟结果表明对于高强度GH99板材采用预成形方法能提高圆锥形件和方锥形件拉深成形性.
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