半固态金属触变塑性成形上限法.pdfVIP

第 12 卷 第 5 期 塑性工程学报 Vol 12 　No5 2005 年 10 月 J OU RN AL O F PL A STICI T Y EN GIN EER IN G Oct 　2005 半固态金属触变塑性成形上限法 (南昌大学 机电学院 , 南昌　330029) 　闫　洪 (华中科技大学 模具技术国家重点实验室 , 武汉 　430074) 　夏巨谌 摘 　要 : 在高固相率时 , 半固态金属的力学模型可简化为连续多孔体力学模型 。针对半固态金属触变塑性成形的特 点 , 本文发展了上限法理论在半固态金属触变塑性成形分析中的应用 。提出速度间断值不仅要包括切向分量 , 还要 包括法向分量 。速度间断的法向分量是由金属通过速度不连续面时 , 材料固相率的变化而引起的。由此建立了半固 态金属触变塑性成形的上限分析模型和理论方法 , 导出了上限功率的计算公式 。为在实际触变塑性成形工艺分析 中的进一步应用奠定了理论基础 。 关键词 : 半固态金属 ; 触变塑性成形 ; 连续多孔体 ; 上限法 中图分类号 : T G1462 　　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 100720 12 (2005) 不仅反映了坯料在半固态下的成形性 , 而且对于半 1 　引　言 固态成形理论的研究以及成形工艺与设备的开发 、 成形模具设计都具有十分重要的意义 。关于成形力 半固态金属成形方法是 由美 国麻省理工大学 的理论计算 , 工程上普遍采用的有工程法 、滑线法 、 Fleming s 等人于 20 世纪 70 年代提出的[ 1 ] 。由于它 上限法等[ 5 ,6 ] 。本文针对半固态金属触变塑性成形 与传统液态铸造相比: 成形温度低 , 延长模具寿命 , 的特点 , 发展了上限法理论在半固态金属触变塑性 改善生产条件和环境 , 提高组织致密性和成品的机 成形分析中的应用 。 械性能 ; 与传统固态塑性加工相 比, 变形抗力低 , 降低能耗和成本 , 对于复杂的零件 , 可一次成形 , 2 半固态金属触变塑性成形上限 提高生产率 。因此 , 半固态金属成形方法被认为是 分析的理论方法 2 1 世纪最具有发展前途的近净成形技术之一[2 ] 。 半固态金属触变塑性成形 ( 高固相率) 时 , 半 　　上限法原理 : 由于任意虚设的运动许可速度场 u 相对应的表面力 T 在位移面上所作的功率总是 固态金属的性质具有流变行为 , 但更主要表现为晶 i i [3 ] (