·1080· 工程科学学报，第39卷，第7期 压边圈 凸模 凸模 压边圈 压边圈 凸模 液室 10a 图4液室压力对凸模圆角处作用及应力状态.(a)液室压力适宜：(b)液室压力太低：（℃）液室压力太高 Fig.4 Effect of the liquid pressure on the punch comner and the stress states:(a)appropriate liquid pressure:(b)low liquid pressure:(c)high liquid pressure 合适的匹配均可能导致成形失效，产生破裂或起皱缺 作用下发生弯胀变形，小圆角半径从R变成R,最 陷.终成形圆角处胀压过程的力学模型如图5所示， 终完成胀压成形.图中，，为变形过渡高度，F为凸模 可以看出随着从预成形高度h变化到最终高度H,圆 作用于板料的力，L为圆角与底边过渡点距模具直壁 角处在均布胀形压力p和背压凸模运行速度，的共同 的水平距离 图5胀压成形过程圆角处力学模型.()圆角处弯胀过程：(b)圆角处受力模型 Fig.5 Mechanical model of the round comer area in the bulging-pressing compound-forming process:(a)bending and bulging process of the round comer area:(b)mechanical model of the round corner area 为了分析胀形压力p与背压凸模运行速度v匹配 如果以σ代表板材面内绝对值较大的应力，o 关系对圆角区变形状况的影响，引入应力状态Lode参 代表板材面内绝对值较小的应力，则比值： 数y。来表征不同匹配关系下圆角区应力状态变化，进 A=(-1≤A≤. (6) 而阐明圆角区变形状况. Lode参数可以表示为： 可以用来表示圆角区胀压成形时的应力比 2(2--1,(-1≤y≤10. 胀形压力与背压凸模运行速度的匹配关系可以分 Y。 (5) 01-03 为以下三种，如表1所示. 式中，σ12和σ3分别为第一、第二和第三主应力 匹配方式一胀形压力较小，背压凸模速度较快，凸 表1终成形胀形压力与背压凸模运行速度匹配关系 Table 1 Matching relation between the liquid bulging pressure and the backpressure punch velocity in final forming 匹配关系 说明 匹配方式一 胀形压力较小，背压凸模运行速度较快，凸模下行至临界位置后继续增大液室压力整形，使小圆角最终贴模 匹配方式二 胀形压力与背压凸模运行速度均匀变化，凸模下行至临界位置后继续增大液室压力整形，使小圆角最终贴模. 匹配方式三 胀形压力较大，背压凸模运行速度较慢，凸模下行至临界位置后继续增大液室压力整形，使小圆角最终贴模工程科学学报，第 39 卷，第 7 期 图 4 液室压力对凸模圆角处作用及应力状态． ( a) 液室压力适宜; ( b) 液室压力太低; ( c) 液室压力太高 Fig． 4 Effect of the liquid pressure on the punch corner and the stress states: ( a) appropriate liquid pressure; ( b) low liquid pressure; ( c) high liquid pressure 合适的匹配均可能导致成形失效，产生破裂或起皱缺 陷． 终成形圆角处胀压过程的力学模型如图 5 所示， 可以看出随着从预成形高度 h 变化到最终高度 H，圆 角处在均布胀形压力 p 和背压凸模运行速度 v 的共同 作用下发生弯胀变形，小圆角半径从 Ｒ预 变成 Ｒ终 ，最 终完成胀压成形． 图中，h1为变形过渡高度，F 为凸模 作用于板料的力，L 为圆角与底边过渡点距模具直壁 的水平距离． 图 5 胀压成形过程圆角处力学模型． ( a) 圆角处弯胀过程; ( b) 圆角处受力模型 Fig． 5 Mechanical model of the round corner area in the bulging-pressing compound-forming process: ( a) bending and bulging process of the round corner area; ( b) mechanical model of the round corner area 为了分析胀形压力 p 与背压凸模运行速度 v 匹配 关系对圆角区变形状况的影响，引入应力状态 Lode 参 数 γσ 来表征不同匹配关系下圆角区应力状态变化，进 而阐明圆角区变形状况． Lode 参数可以表示为: γσ = 2( σ2 － σ3 ) σ1 － σ3 － 1，( － 1≤γσ≤1) ． ( 5) 式中，σ1、σ2 和 σ3 分别为第一、第二和第三主应力． 如果以 σma代表板材面内绝对值较大的应力，σmi 代表板材面内绝对值较小的应力，则比值: λ = σmi σma ，( － 1≤λ≤1) ． ( 6) 可以用来表示圆角区胀压成形时的应力比． 胀形压力与背压凸模运行速度的匹配关系可以分 为以下三种，如表 1 所示． 匹配方式一胀形压力较小，背压凸模速度较快，凸 表 1 终成形胀形压力与背压凸模运行速度匹配关系 Table 1 Matching relation between the liquid bulging pressure and the backpressure punch velocity in final forming 匹配关系 说明 匹配方式一 胀形压力较小，背压凸模运行速度较快，凸模下行至临界位置后继续增大液室压力整形，使小圆角最终贴模． 匹配方式二 胀形压力与背压凸模运行速度均匀变化，凸模下行至临界位置后继续增大液室压力整形，使小圆角最终贴模． 匹配方式三 胀形压力较大，背压凸模运行速度较慢，凸模下行至临界位置后继续增大液室压力整形，使小圆角最终贴模． · 0801 ·