双向加压液压胀形极限的研究及其数值模拟.pdf

摘要摘要随麓全球范围能源紧张的加剧，国际汽车业加快了汽车轻量化的步伐因此重擞轻，强度商的材料在汽车工业中使用得越来越普遍，由于这些材料豹塑往褶对较差，霞蘸进{ 亍肖关这些材辩的戒形磺究其霄实际意义双魄加压液压胀形是一种近期才开展的扳料成形方法，其基本原理是在胀形过程中使板料两侧承受初始液体压力的作用，由板料两侧液体的压力差完成胀形双向茄嚣是为了改善交形送的磁力状态，改善澜淆条件和变形均匀疫以达到提高成彤极嫩豹韪豹文中首先分析了应用理论F L D 对低塑性的材料双拉成形时，预测成形极限不精确的原因，详细叙述了基予损伤力学的韧健断裂准剐和目前的应用炊琵，为剥蠲韧彀叛裂准则预测双起滚藤胀形壤殴提供了菝摄本文从理论上推导出圆板料双向液压胀形过程中变形区的J 血力、应变分布以及胀后零件厚度分布情况，结合H i l l 屈日鹾准则和D D r u c k e r 硬化材料滚渤准刘，绘出了变形区懿等效应力、应变舞最艏采用有限元软件A N S Y S 几S D Y N A 对L Y l 2 ( M ) 、s t l 7 釉L F 2 1 三种材料的近半球形件的双向液压胀形过程进行了有限元数值模拟以模按缝莱数撵帮蘩馑薮裂准为基秘，裂弱嚣囱慰象缡程器言V i s u a lc 菇为工具编制出单元断裂判断程序，程序给出了不同材料在对于不同初始厦力岛下的极限胀形高度，得出了初始压力——极限裔度益线，发现提黼初始压力‰可孩提高j } 长形掇鞭离发，羹当秘始压力与耱辩豹疆度椽当露，极羧襄凄提高的差明照；对锥盒件双向液压胀形的模拟结果驻示，该成形法W 以改善润滑条件和减小板料朦间变形；通过控制板科不同区域的正反压力场，实现精性介矮压力成形豹数蕊模稼，结莱显示：鞑性舟鼷歪力残形簸踺援辩颁序变形进行控制，达到使变形更均匀，缓解出现局部过度变薄。

关键漏黢淘液压骚影：麓始滚俸莲力；麓往甄裂准粼；数蓬穰拟；掇隈裹度签坐盔堂墨堂翌主兰丝丝塞A b s t r a c tⅥ，珧t h ea 锄麓帕砒b no fe n e r g ys h o r t a g ei nt i m ew o r d - w i d e ，t h e 诫m a t i o n a la m o m o b i l e 涟u s t r ya c e e l e m l e st h ep a c eo fa u t o m o b i _ q e 迤建嘲氍m o r ea n dm o r em a t e r i a lw i t hl i g m 嗽h i g h 出e n g t hb u tl o wp l a s t i c i t yi sa p p f i e di na u t o m o b i l e辆翻s 拄yf o rt h er e a s o n , S Os t u d yO i lt h ef o r r a i n go f 酶h i g hs t r e n 蕊l o wp l a s t i e 矗y m a t 曲lk 搭al o to f p r a c t i c a ls 凹．s e s ．D o u b l es i d e dp r e s s u r eh y d r o f o r m i n gi san e w l yf o r m i n gt e c h n o l o g y ．T h er 斑i p l eo f i ti st h a t ：l e tt h e “轴s i d e so f m e t a ls h e e tf u l lo f l i q u i dw i t hh - , i t i a lp r e s s u r et h r o u g h o 慷t h es h e e ta r ch y d r o f o r m e db yt h e 率铺s 黼d i t f e r e n c eo f 濂t w os i d e d ．T h ep l l I 芦S eo fw l r o l y i n gt h ed o u b l es i d e 珥嵴跚mh y d r o f o r m ．n gi st oi m p r o v et h ed e f o r m a t i o n ∞撇’s s t r e 嚣s t a t e , b a t , r i c a t 埏s t a t e a n d t h e 吼雠豁矗糍∞o f d e f o r m a t i o n 奴l b e p m m o t i o n o ft h ef o r m i n gl i m i t ． F i r s t l y , t h e p a p e r a m l y s e s t h e l ' e a s o l l l $ o f i n a c 删f o m a i n g l i m i t p r e d i c t i o n b y t h et l a e o l e t i c a lF L Di nf o r m i n gl o wp 1 ：a s t i c i t ym a t e r i a lw i t hd o u b l es t r e t c hd e f o m ' J 幽a ； d e 姻燃t h ed u c t i l ef l a e t 磷m t e r i o n ( D F C ) w h i c hb a s e sO nd a n l a g ￡：e f f e c tm e c h a n i c sa d dl h ea p p l i c a t i o mo ft h ed u c t i l ef r a c t u r e 口艄n ．mt h es h e e tm e t a lf o m l i n gl i m i tp r e d i c t i o n ．A l lt h o s ep r o v i d et b ed e r m n s t r a t i o no f a p p b , i n gt h eD F Cf o r 弘找嵫t h e 菇嘲l i m i t o f t h e d o u b l e s i d e d p r e s s u r e h y 凼o f o m l i n g i n n e x t t e x t ．T h ep a p e rd e d u c et h es t r e s s , s w a i na n dt h i c k n e s sd i s m l a l t i o no ft h ep a r tw h i c hi s勤l m 。

db yt h ed o u b l es i d e dp r e s s u z eh y a r o f o r m i n g ．酗g e t t 堍i t ' se t 融i v es t r e s sa n ds t r a t ad i s m ' b u t i o nt r yc o m b i n i n gt h eH i l ly i e l dc r i t e r i o na n dD ．D r u e k e rh n r d e nm a t e r i a lf l o w c r i t e r i o n ．A tl a s t , t h ed o u b l es i d ep r e s s u r eb y ．f o r m i n gp r o c e s so ft h ea p p r o x i m a t es e m i - s p h e r ep a r t sw i t hm a t e r i a lo f L Y l 勰吩目眩la n ds t l 7i sr a l m e r i c a l l ys i m u l a t e db yt h eF E MS O t h q ' i l l ' eA N S Y S S J ．q - D Y N A ．o 即麒嫡潞t h ee l e m e n t s ' f r a c t u r ea l , p r e 血i o nl 鹫o g r a mb y 璐迤o b j e c to r i e n t e dl a l 雠V i s u a l ( 薷．T h ep r o g r a mw h i c hc o m b i n e st h es 缸- m l l l t l J o r lr e s u l t sd a t aa n dD F C , g i v e st h ef o r m 堍l i m i th e i g h ta td i f f e r e r l ti n i t i a lK q u i dp r e s s u r ep ow i t hd i f f e r e n tm a t e r i a l ．D r a w i n gl l ' J el i m i t 豫趣鏊疆粼篷d i f f e r e n ti n 矗i a lⅡA b s t r a c tp I 燃s 呲，t 时s l ∞wt h a tt h el i m i th e i g h to f t h ef o r r n k 塔c o u l db ep m r n o t e db yi n c r e a s i n gh 蠡t i a lt h el i q u i dp r c s s u r e p o ，a r d 硼黜t h ei n i t h ll 碌避p r e s s u r c p 0a p p r o a c h e st O 毽鹭s t r e n g t ho ft h er m t e r 醯t h ee i 龟c t 两。

l j 躐i so b v i o u s ．T h ed o u b l es i d e dp r e s s u r eh y d r o f o r m i n gs i m u l a t i o nr e s u l t so ft h ec o n i c a lb o xp a r t ss h o wt h a t 矗辩h y d r o f o r m i n gc o u l di r l 中r O V Ct h ef r i c t i o nc o n d i t i o n sa n dd e c r e a s et h ed e f o r r m 国nb e v , v e e nm a r e - h 1h y e r s ；n u m e r i c a ls i m u l a t i n gt h ev i s c o I 撼p r e s s u r ef o n n i n g ( V P F ) b yc o r d r o 堍u pa n dd o w ns i d e dp r e m a , ef i e l d 纽d i f f e r e n ta r e a so f t h e 漱t h er e s u l t ss h o wt h a tV p F 啪c o r 盘' o lt h e & l b r r m t i o n 鳓b s 氍p e f 蹴o f f l 嚣嘲毪昧et h ed e f o r m a t i o nm o r e 疆畦垂弧la n d r e k 洽s e t h e l o c a l t h i c k n e s s 帮x 如| c 哇。

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