多层金属板拉深成形研究进展

摘要

多层板拉深件由于具备优异的综合力学性能,在航空航天、汽车以及化工等领域得到了广泛的应用,近年来围绕多层板的拉深成形性能及起皱行为开展了较多的研究工作.在拉深成形性能方面重点研究了基本拉深成形工艺参数、组元金属的叠层顺序、厚度比等对多层板拉深成形性能的影响,对界面摩擦的影响则鲜有涉及.由于不同组分金属力学性能的差异,加之发生内皱(多指悬空区起皱)区域的材料在拉深成形过程中的空间位置及曲面形状均在不断发生变化,加大了多层板拉深成形起皱机理及控制的研究难度,目前在多层板拉深成形起皱方面主要还是针对外皱展开研究,对复杂曲面零件悬空区起皱机理的研究则相对较少.针对多层板拉深成形性能影响因素的研究表明,将成形性能更好的组元金属置于凸模一侧、增加多层板中成形性能更好的组元金属的厚度比、优化基本的拉深成形工艺参数均能提高多层板的拉深成形性能.针对其起皱机理的相关研究表明,组元金属的强度、变形过程中组元金属之间是否存在相互作用(厚向约束以及变形协调)等是多层板拉深成形发生失稳起皱的主要原因.研究结果为多层板的结构设计以及实际应用提供了理论指导.本文从拉深成形性能和起皱两个方面综述了近年来国内外在多层板拉深成形方面的研究现状及主要存在的问题,在此基础上提出了双层板充液拉深成形方法,通过对相关工艺参数的合理调控,可以消除薄壁曲面件悬空区起皱缺陷,获得合格试件.最后在总结现有研究存在的问题的基础上对多层板拉深成形的未来研究方向进行了展望.