[發(fā)明專利]金屬板材成形極限圖的建立和使用方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210139439.3
• 申請(qǐng)日: 2012-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN102661899A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔峻英;林建平;李芳芳;龐政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/28
• 分類號(hào): G01N3/28
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 雷紹寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬板材成形加工領(lǐng)域，特別涉及一種金屬板材成形極限圖的建立和使用方法，主要用于判斷金屬板材成形中的頸縮或破裂，評(píng)價(jià)金屬板材的成形性能，特別是評(píng)價(jià)鎂（鋁）合金板在熱處理輔助成形過(guò)程中的成形性能。

背景技術(shù)

成形極限圖是評(píng)價(jià)金屬板材成形性能的重要手段，用來(lái)判斷金屬板材在成形過(guò)程中頸縮或者破裂，在金屬板材成形工藝實(shí)際應(yīng)用中尤為重要。

鎂（鋁）合金板材是重要的汽車輕量化材料之一。由于鎂（鋁）合金板常溫下成形性能較差，因而采用熱處理輔助成形工藝來(lái)成形形狀復(fù)雜的汽車覆蓋件。鎂（鋁）合金板的熱處理輔助成形工藝是一種新的成形工藝，將鎂（鋁）合金板在常溫下先預(yù)成形至一定程度（不產(chǎn)生失穩(wěn)或破裂），然后置入爐中在某一溫度下退火一定的時(shí)間，板料在退火過(guò)程中發(fā)生靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶，使得材料成形性能有一定的回復(fù)；冷卻至室溫后，再進(jìn)一步成形至最終零件。由于兩次成形均在常溫下進(jìn)行，相比于鎂（鋁）合金板的溫成形或熱成形，大大降低了零件的生產(chǎn)成本，因而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

鎂（鋁）合金板的熱處理輔助成形工藝中兩次成形中間增加了一道退火工藝，使得其成形性能評(píng)價(jià)變得復(fù)雜。當(dāng)退火工藝參數(shù)一定時(shí)，退火后的鎂（鋁）合金微觀組織及其成形性能依賴于預(yù)變形量時(shí)的變形儲(chǔ)能，而變形儲(chǔ)能是主應(yīng)變?chǔ)?sub>1和次應(yīng)變?chǔ)?sub>2的函數(shù)，同時(shí)也等效應(yīng)變?chǔ)?sub>eq的函數(shù)。目前，傳統(tǒng)的成形極限圖是由主應(yīng)變和次應(yīng)變兩個(gè)變量確定的，若仍然采用傳統(tǒng)成形極限圖的建立方法，由于主應(yīng)變和次應(yīng)變是兩個(gè)變量，很難在傳統(tǒng)成形極限圖上評(píng)估預(yù)成形時(shí)的主應(yīng)變?chǔ)?sub>1和次應(yīng)變?chǔ)?sub>2對(duì)退火后鎂合金板再成形性能的影響。

例如中國(guó)專利CN101599094公開一種建立相變誘發(fā)塑性鋼板成形極限圖的模型方法，涉及成形極限圖的建立方法,按以下步驟進(jìn)行：(1)測(cè)定TRIP鋼板的厚度和應(yīng)變硬化指數(shù)；(2)計(jì)算平面應(yīng)變狀態(tài)下相變誘發(fā)塑性鋼板的極限應(yīng)變值；(3)建立應(yīng)變坐標(biāo)系，將數(shù)據(jù)合成在坐標(biāo)系上，建立該相變誘發(fā)塑性鋼板的成形極限圖。本發(fā)明中的成形極限圖由主應(yīng)變和此應(yīng)變兩個(gè)變量作為橫縱坐標(biāo)構(gòu)成的。

盡管傳統(tǒng)成形極限圖能解決大部分金屬板材成形工藝中成形性能的評(píng)價(jià)問(wèn)題，其仍然存在局限性，迫切需要一種新的成形極限圖來(lái)有效的評(píng)價(jià)鎂（鋁）合金板在熱處理輔助成形過(guò)程中的成形性能，為實(shí)際沖壓生產(chǎn)提供指導(dǎo)依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種金屬板材成形極限圖的建立方法，既能解決傳統(tǒng)成形極限圖能解決成形性能評(píng)價(jià)問(wèn)題，又能用于判斷鎂（鋁）合金板在熱處理輔助成形過(guò)程中的頸縮或破裂，進(jìn)而評(píng)價(jià)鎂（鋁）合金板在熱處理輔助成形過(guò)程中的成形性能，克服傳統(tǒng)成形極限圖的缺陷。

本發(fā)明的一種金屬板材成形極限圖的建立方法，其包括以下步驟：

A.建立XY坐標(biāo)系，X坐標(biāo)表示應(yīng)變比ρ_ε，Y坐標(biāo)表示等效應(yīng)變?chǔ)?sub>eq；

B.設(shè)定應(yīng)變比ρ_ε的不同取值，根據(jù)不同應(yīng)變比計(jì)算對(duì)應(yīng)的主應(yīng)變?chǔ)?sub>1，根據(jù)不同應(yīng)變比計(jì)算對(duì)應(yīng)的主應(yīng)變?chǔ)?sub>1，再根據(jù)應(yīng)變比公式計(jì)算對(duì)應(yīng)的次應(yīng)變?chǔ)?sub>2，所述主應(yīng)變?chǔ)?sub>1的具體計(jì)算公式為：

-0.5≤ρ_ε≤0時(shí)，ϵ1=n1+ρϵ]]>