王耀等：一种板材小圆角胀压复合成形工艺解析 ·1085· 图15匹配路径2条件下圆角胀压成形过程.(a)成形前期：()成形中期：（©）成形后期 Fig.15 Bulging-pressing forming process of the round comer under matching Path 2:(a)initial stage of forming:(b)middle stage of forming:(c) later stage of forming 1.52 1.50 1.50 1.49 1.48 1.48 1.46 1.44 1.42 1.46 1.40 ·一路径1 1.45 一路径2 ·一试验结果 1.38 一路径3 ·一模拟结果 1.44 01234567891011 01234567891011 测量点 测量点 图16不同匹配路径下得到的试件壁厚分布 图18合格试验件壁厚分布 Fig.16 Wall thickness distribution using different matching paths Fig.18 Wall thickness distribution of the qualified specimen 造成局部聚料过多，在小凹圆角直壁区发生堆料起皱 现象；预成形高度过小，则会使局部聚料不足，导致在 较高的胀形压力下直至破裂仍无法贴模.预成形凹圆 角值是充液拉深时的凸模圆角值，其最佳为充液拉深 时凸模圆角可取的最小值 (3)通过应力状态分析给出了不同胀形压力P与 背压凸模运行速度，匹配关系下的坯料凹圆角区变形 状况. (4)基于有限元模拟和工艺试验，研究了预成形 高度和终成形胀形压力与背压匹配路径对试验件最终 图17合格试验件 Fig.17 Qualified specimen 成形质量的影响，验证了所提出的小圆角胀压复合成 形工艺的可行性和适用性 4结论 参考文献 (1)基于板材零件小圆角特征成形制造难的问 [Chen Y L.Zhang F.Shan Q,et al.Application progress of preei- 题，提出了一种新型胀压复合成形工艺.该工艺的关 sion forming technology in aerospace.Mater Sci Technol,2013. 21(4):57 键工艺参数为：预成形高度、预成形凹圆角大小和终成 (陈永来，张帆，单群，等.精密成形技术在航天领域的应用 形胀形压力与背压凸模运行速度匹配关系 进展.材料科学与工艺，2013,21(4)：57) (2)预成形高度为首道次充液拉深高度h,其大小 Zhang S H,Chen S F,Ma Y,et al.Developments of new sheet 决定了终成形小圆角的材料储备.预成形高度过大会 metal forming technology and theory in China.Acta Metall Sin-王 耀等: 一种板材小圆角胀压复合成形工艺解析 图 15 匹配路径 2 条件下圆角胀压成形过程． ( a) 成形前期; ( b) 成形中期; ( c) 成形后期 Fig． 15 Bulging-pressing forming process of the round corner under matching Path 2: ( a) initial stage of forming; ( b) middle stage of forming; ( c) later stage of forming 图 16 不同匹配路径下得到的试件壁厚分布 Fig． 16 Wall thickness distribution using different matching paths 图 17 合格试验件 Fig． 17 Qualified specimen 4 结论 ( 1) 基于板材零件小圆角特征成形制造难的问 题，提出了一种新型胀压复合成形工艺． 该工艺的关 键工艺参数为: 预成形高度、预成形凹圆角大小和终成 形胀形压力与背压凸模运行速度匹配关系． ( 2) 预成形高度为首道次充液拉深高度 h，其大小 决定了终成形小圆角的材料储备． 预成形高度过大会 图 18 合格试验件壁厚分布 Fig． 18 Wall thickness distribution of the qualified specimen 造成局部聚料过多，在小凹圆角直壁区发生堆料起皱 现象; 预成形高度过小，则会使局部聚料不足，导致在 较高的胀形压力下直至破裂仍无法贴模． 预成形凹圆 角值是充液拉深时的凸模圆角值，其最佳为充液拉深 时凸模圆角可取的最小值． ( 3) 通过应力状态分析给出了不同胀形压力 p 与 背压凸模运行速度 v 匹配关系下的坯料凹圆角区变形 状况． ( 4) 基于有限元模拟和工艺试验，研究了预成形 高度和终成形胀形压力与背压匹配路径对试验件最终 成形质量的影响，验证了所提出的小圆角胀压复合成 形工艺的可行性和适用性． 参 考 文 献 ［1］ Chen Y L，Zhang F，Shan Q，et al． Application progress of preci￾sion forming technology in aerospace． Mater Sci Technol，2013， 21( 4) : 57 ( 陈永来，张帆，单群，等． 精密成形技术在航天领域的应用 进展． 材料科学与工艺，2013，21( 4) : 57) ［2］ Zhang S H，Chen S F，Ma Y，et al． Developments of new sheet metal forming technology and theory in China． Acta Metall Sin- · 5801 ·