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期刊信息/Journal information
塑性工程学报
塑性工程学报

陆辛

双月刊

1007-2012

sxgcxb@263.net

010-62912592/82415079

100083

北京学清路18号北京机电研究所708室

塑性工程学报/Journal Journal of Plasticity EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由机械工程学会、机械工程学会锻压分会、北京机电研究所联合主办的学术刊物，其宗旨是活跃本专业学术思想，提高本专业学术理论，强化本专业学术交流，为不断提高我国塑性工程基础水平，确立我国塑性工程界在世界科技阵容中的地位服务
正式出版
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    基于GTN模型的2195铝锂合金板材反复弯曲成形特性及变形损伤

    贾向东赵鑫镐昆明范振宇...
    1-14页
    查看更多>>摘要：以商用2195-T6铝锂合金板材为研究对象,借助单向拉伸试验,获得了其真应力-真应变曲线;以此为基础,建立了能够表征2195铝锂合金变形损伤的GTN模型和反复弯曲成形的数值仿真模型,对反复弯曲成形过程中弯曲次数和压下量对板材的回弹和损伤特征的影响进行分析,并通过试验验证了反复弯曲对回弹的影响.结果表明:在单次弯曲变形中,随着弯曲压下量的增加,塑性弯曲变形区逐渐增大;当压下量大于临界值时,随着压下量的增加,回弹量逐渐减小.在相同的压下量条件下,随着弯曲次数增加,板材的塑性变形区逐渐增加,回弹量逐渐减小;但是随着弯曲次数的增加,板材的损伤逐渐增大,因此,通过反复弯曲成形抑制弯曲回弹需要将板材的内部损伤控制在许可范围内.

    GTN模型铝锂合金成形性能弯曲成形塑性损伤

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    预压缩镁板的冲压成形性能

    曹苗赵崇斐
    15-22页
    查看更多>>摘要：对AZ31镁合金薄板沿不同方向预压缩相同变形量引入｛1012}拉伸孪晶:第1组镁合金板沿轧向(RD)分别预压缩1％、3％和5％后再沿横向(TD)预压缩2％(命名为RT镁板:R1T2、R3T2和R5T2);第2组镁合金板沿TD预压缩2％后再沿RD预压缩1％、3％和5％(命名为TR镁板:T2R1、T2R3和T2R5).对所有镁板在400 ℃下退火3 h,研究各预孪晶镁板的静态再结晶和冲压成形行为.结果表明:镁板预压缩变形量越大,孪晶越多;且在相同预压缩条件下,相比RT镁板,TR镁板中孪晶的体积分数更大.高温退火后,大预压缩程度的板材晶粒更加细小;且在相同预压缩条件下,相比RT镁板,TR镁板晶粒尺寸更加细小,分布更加均匀.随预压缩变形量的增加,镁板的屈服强度、极限抗拉强度和伸长率均增大;且相同预压缩条件下,相比RT镁板,TR镁板的屈服强度、极限抗拉强度和断裂伸长率更高.随着预压缩变形量的增加,镁板的杯突值显著增加;且相同预压缩条件下,相比RT镁板,TR镁板的杯突值更高,这很大程度上归因于其优异的延展性、较小的塑性应变比和较大的加工硬化指数.

    预压缩拉伸孪晶静态再结晶冲压成形性能

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    AZ31镁合金板材准静态-动态冲击流体介质温热复合成形极限研究

    王元丰徐俊瑞戴宇昕赵雨东...
    23-33页
    查看更多>>摘要：基于Nakazima半球凸模胀形试验,对AZ31镁合金板材进行了成形极限试验,探究了AZ31镁合金板材在准静态-动态冲击流体温热复合成形下成形极限分布规律.结果表明,温度升高会提升AZ31镁合金板材的极限应变,对比准静态与复合成形两种方式下的极限应变发现,AZ31镁合金板材在准静态-动态复合成形下极限应变值更高,塑性成形性能得到改善.对两种成形方式下的断口形貌扫描进行分析,结果表明,准静态-动态复合成形的韧窝比准静态成形的韧窝多且深.对不同成形方式试样在室温、100及200℃下进行了EBSD分析,发现在室温时,复合成形出现了少量{10-12}拉伸孪晶协调变形.在100℃时,复合成形引入细而薄的拉伸孪晶片层,切割细化晶粒,塑性较准静态成形得到提升.200℃下比准静态成形产生更多的再结晶晶粒是复合成形塑性提高的主要原因.

    成形极限图动态冲击成形准静态成形流体介质微观组织

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    弯曲参数对304不锈钢管材大曲率无芯弯曲成形性的影响

    苟毓俊李永勋马森浩宋佳茹...
    34-42页
    查看更多>>摘要：针对管材无芯弯曲多缺陷耦合的成形问题,以管材壁厚变化率及截面短轴变化率作为成形指标,在不同弯曲参数下进行304不锈钢管材大曲率无芯弯曲试验,结合硬度测试及微观组织表征,研究了弯曲参数对弯曲成形及微观组织演变的影响规律.结果表明:随着弯曲速度、弯曲角度及相对管径的增大,壁厚变化率呈增加趋势,且壁厚增厚率始终大于壁厚减薄率,同时,弯管截面畸变程度加剧.在各弯曲参数下,管材弯曲内外侧均发生奥氏体向马氏体转变,马氏体组织含量及硬度与壁厚变化率呈正相关关系,中性层几乎不存在马氏体.通过选择合适的工艺,最终弯制出相对弯曲半径为1.4的合格弯管.

    薄壁管材大曲率无芯弯曲成形性微观组织

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    5052铝合金成形极限预测及数值模拟

    孙旭慧薛凤梅沈文锦李陈真...
    43-49页
    查看更多>>摘要：基于Nakazima半球凸模胀形实验,利用有限元软件建立其简化模型.分析了润滑条件、冲压速度和凹模圆角半径对5052铝合金成形极限的影响.结果显示:随着摩擦因数的增大,成形极限曲线(FLC)向下偏移,表明理想的润滑条件有利于板材在复杂工艺下的成形;增大冲压速度也使FLC呈现下降的趋势,即在不考虑实际生产效率的情况下,降低冲压速度可以改善材料的延展性;而增大凹模圆角半径使FLC向上偏移,提高了板料的成形极限.将模拟结果与实验结果对比,两者较高的吻合度验证了有限元预测的可靠性.

    5052铝合金成形极限图Nakazima实验数值模拟

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    齿环热精锻成形工艺参数优化及组合模具设计

    梁强徐永航李平程惠峰...
    50-58页
    查看更多>>摘要：针对某齿环热精锻成形材料利用率低、模具寿命短的问题,构建了齿环热精锻成形有限元模型,分析了齿环热精锻成形过程中金属塑性流动规律及各物理量的变化情况.其次,以避免齿环成形缺陷、提高材料利用率和降低最大成形载荷为目标,采用响应面法和灰狼优化算法优化了齿环的坯料尺寸、始锻温度和成形速度,并通过数值模拟仿真和工艺实验进行了验证.最后,设计了齿环热精锻成形组合凹模结构,通过数值模拟优化了组合凹模的过盈量,模具危险区域的最大主应力值降至945 MPa,改善了模具应力集中现象,有效避免了模具的早期失效.

    齿环热精锻工艺参数优化组合模具设计

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    基于MOCS算法的超声滚挤压轴承套圈加工参数优化

    王彪王晓强田英健石青松...
    59-66页
    查看更多>>摘要：为了提高轴承套圈的表层性能,以42CrMo为试验材料,设计正交试验,基于试验结果,建立了表面粗糙度、残余压应力和硬度的响应曲面预测模型,通过方差分析,验证模型具有一定的预测价值.利用多目标布谷鸟搜索算法对响应曲面预测模型进行了优化,得到了超声滚挤压加工参数及表层性能的最优取值范围,通过试验验证了其优化结果的可靠性.结果表明,加工参数的最优取值范围为:转速[300,420]r·min-1,进给速度[17,25]mm·min-1,振幅[15,21]μm,静压力[460,620]N;表层性能的最优取值范围为:表面粗糙度[0.313,0.483]µm,残余压应力[925,1052]MPa,硬度[755,821]HV.

    表层性能超声滚挤压42CrMo响应曲面法MOCS算法

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    基于AMGA与IPSO算法的42CrMo超声滚挤压工艺参数优化

    石青松徐红玉王晓强付浩然...
    67-75页
    查看更多>>摘要：为确定超声滚挤压轴承套圈工艺参数的最优解集,以42CrMo钢为研究对象,表面粗糙度、残余压应力和硬度为表层性能评价指标,设计正交试验.基于试验数据,采用多元回归法建立评价指标的数学预测模型,进行方差分析.对超声滚挤压工艺参数分别采用存档微遗传算法(AMGA)和改进粒子群(IPSO)算法进行多目标优化,对优化后的Pareto前沿图与计算效率进行对比分析,结果表明:在Pareto前沿图中,AMGA最优迭代2000次优于IPSO算法最优迭代3600次;得到超声滚挤压工艺参数最优解集:转速[250,355]r·min-1、进给速度[13,24]mm·min-1、振幅[16,22]µm、静压力[488,650]N;表层性能评价指标最优解集:表面粗糙度[0.398,0.501]μm、残余压应力[823,986]MPa、硬度[713,742]HV.通过试验验证了算法优化的可靠性和精确性.

    超声滚挤压多元回归法方差分析AMGAIPSO算法

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    大型7085铝合金筒形件淬火残余应力及其消减工艺研究

    王清松吴道祥何珞玉王雨...
    76-86页
    查看更多>>摘要：以大型7085铝合金筒形件为研究对象,研究了在最大程度保证铝合金大锻件性能的同时尽可能减小其淬火残余应力的方法.基于Abaqus平台,分别建立了大型筒形件淬火有限元模型和淬火后冷胀形有限元模型,考虑了淬火工艺和冷胀形工艺间的数据继承关系,分析了工艺参数对锻件性能及残余应力的影响规律.针对大型7085铝合金筒形件的淬火过程,将7085铝合金的等温转变曲线和时间-温度-性能曲线写入Abaqus用户子程序USDFLD中,计算了大型筒形件在不同淬火工艺条件下的析出相含量和分布、对应的硬度变化以及残余应力分布,获得了35℃的淬火水温是最优的选择.在消减淬火残余应力的冷胀形工艺中,基于不同的淬火水温条件开展了胀形量、胀形道次和每道次之间环转动角度的正交模拟实验,结果显示胀形量对残余应力消减的影响最显著,胀形量为4.5％时大型7085铝合金筒形件的应变均匀性最好且残余应力消减最充分.将仿真获得的优化淬火工艺和胀形方案应用于生产试制,所获得的大型筒形件各项力学性能达到设计要求,其残余应力实测结果与仿真结果对比具有较好的一致性.

    大型7085铝合金筒形件淬火冷胀形残余应力

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    基于ABAQUS二次开发的6016铝合金热连轧过程有限元分析

    闫松涛杨斌江海涛
    87-94页
    查看更多>>摘要：通过ABAQUS建立了6016铝合金热连轧有限元模型,在VUSDFLD用户子程序的基础上,用Fortran语言编写了静态再结晶函数,二次开发了ABAQUS软件.通过引入材料本构模型以及再结晶晶粒演变模型,实现了6016铝合金热连轧过程热、力及微观组织多参数耦合.利用该模型研究了多道次(17道次)热连轧过程中6016铝合金等效应力场、等效应变场、温度场和组织的演变,并通过实验验证了热连轧过程中的再结晶行为.结果表明:与心部相比,轧板表面温度低、变形大、再结晶百分数低、晶粒尺寸大.触换热系数是影响热连轧过程温度场变化的主要因素,应力场及轧制力与摩擦因数、接触面积等因素相关;在轧制温度和塑性变形的综合作用下,6016铝合金发生再结晶.模拟结果与实际生产数据对比表明,该数值计算模型符合实际生产.

    有限元模拟二次开发铝合金热连轧

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