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5083 铝合金超塑成形力学性能研究进展

—面（也有管形枉料或其他形状还料）．从而使术兀住部分成形为壳型件凸其过程原理见图

l.1所示。

Q)超塑性拉延．：利用超塑材料优良的塑性，将板料—次深拉成筒形零件凸可拉深很深的零件（布径比大于10·}凸

G)超塑性等温模锻：由千超塑材料的变形抗力小，材抖塑性好．用这种方法可以在不变设备和积具的倍况下生产复杂的零件凸它和普通积锻不同之处在千敏兀缩金质处千奻佳超塑性温度和速度范围内凸

(4)超塑性散连接(SPF印B)t这种方法是在一次的加热周期中完成了成形和扩散迕接两个工序，充分利用了超塑性条件下材料易于变形和易于扩散的活化状怂。减轻了结构的噩址｀提丙强度培强导热性凸用这种丁艺可以制造一些复杂的板结构件，例如空的或夹层的强化结构件。这顶技术被认为是航空七航天工业中奻具有谐力的新型技术。

木文主要研究铝合金板料的超塑性胀形凸在超塑性胀形过程中，中千周边狂料被兀紧不参与变形，还料的变薄造成零件而积增加，同时应力和应变场分布不均匀导致奻终成形件壁厚的显岩差异，而成形件壁厚分布直接关系到零件能否满足设计要求凸可通过改变板抖成形条件和改进胀形工艺来改善壁厚分布。

一抖超塑性胀形奻大的问题是：成形零件的厚度分布不均匀甚至破裂..N吐昢心a等人p.比ll]

废现，摩撩对超塑性成形具有丰常垂要的影响凸由 千摩擦的影响．奻后成形的部分奻薄，这使零件厚度分布不均或还没全部成形的因过分城薄奻终破裂。Zh卢ngChen等[li]发现超塑性胀形时的摩撩与成形时的保护气环境无关，但厗撩值与正应力成指数关系，和应变速率成线性关系。随若正应力减小和应变速率的增加．摩拣值增加 李运兴尸］等采用有限元数值积拟分析了轴对称零件超塑约束胀形的变形过程，研究了工具－工件之界而序擦对胀形件晖度分布不均匀性和胀形板料向凹梭角部充似性的影响。马亢山等回针对成形过程中直接刮址摩拣系数比较困难的问

......，提出了广义摩擦系数凸向 毅斌[，l9劝］采用刚拈塑性有限元技术分析了材料应变速率敏感性折

数m，摩擦系数和快具圆角半径对胀形过程壁厚分布和成形时问的影响凸

此外．国内外在如何拧制变泌址进行了多方面的试验．提出了不少拧制壁厚变泌不均匀的捎施，包括背兀成形、正反吹成形飞隔板成形气动阳校成形相不均匀加热成形以及过渡型而成形法等凸

其中沓兀成形就是在还料两而施加一定的气体兀）J俨利 用两而的气体兀力差来成形零件凸宋玉泉｀朴成春l]研究了Z世山：在背兀作用下超塑丙速胀性的奻佳工艺规范D节睁水兀力大千2B材料单向拉伸时的流变应力时．背兀可以有效抑制空利的形成，同时施 加背兀提丙了胀形时材料的成型极限P]凸5083铝合金在788K下成形唯形件，枉料在3Mp.a背兀下成形比在1..:5Mpa下极限成形亢度更布．空莉体积百分数也更小[H]凸

正反吹成形是先加反向兀力使枉料灰生反向预变形忡以改变板料厚度分布．胀形到—定程度后反向卸兀．然后正向加兀，将毛抖兀入拱具型腔．直至奻后贴犊凸通过合理地设计顶成形拱具，可以在很大程度上解决成形件壁厚不均匀的问题凸节反吹亢度增加到25mm时，壁晖不均问题有明显改善［礼］凸