【作 者】秦勤;何流;李程;臧勇

　　【引 言】

　　復(fù)合材料板材結(jié)合了基層材料的物理、化學(xué)和機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)，比單一金屬板材具有更好的熱膨脹性、強(qiáng)度、導(dǎo)電性、耐腐蝕性等性能，被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、船舶、電力等工業(yè)領(lǐng)域[1-3]。對于傳統(tǒng)成形工藝來說，模具的高昂成本決定了這些技術(shù)適合于大批量生產(chǎn)同類產(chǎn)品，不適合多品種小批量的生產(chǎn)需求，而漸進(jìn)成形工藝作為一種無模柔性成形技術(shù)可以很好地適應(yīng)這一需求，模具成本大大降低，近年來被廣泛采用。因此復(fù)合板漸進(jìn)成形工藝非常適合對材料性能有更高要求并且具有多品種小批量特征的高精尖制造業(yè)[4-6]。但在成形過程中，回彈缺陷成為影響零件成形精度的主要問題之一。

　　本文以銅鋁爆炸復(fù)合板為研究對象，建立雙金屬復(fù)合板漸進(jìn)成形有限元模型，成形過程中采用內(nèi)聚力單元模擬雙金屬板界面情況。對漸進(jìn)成形過程中多種工藝參數(shù)對回彈缺陷的影響進(jìn)行了研究，并通過數(shù)學(xué)分析方法研究了不同工藝參數(shù)對鼓包高度影響的靈敏度，得到了不同工藝參數(shù)對復(fù)合板漸進(jìn)成形回彈缺陷的影響規(guī)律。

　　【結(jié) 論】

　　本研究綜合運(yùn)用試驗(yàn)和有限元法研究了不同工藝參數(shù)對銅鋁復(fù)合板材漸進(jìn)成形回彈缺陷的影響。在有限元模型中，使用內(nèi)聚力單元模擬復(fù)合板界面層來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的綁定約束。得到的主要結(jié)論如下:

　　(1)本文建立了一個(gè)包括工具頭、銅鋁復(fù)合板和復(fù)合板界面層的三維模型，模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果誤差僅為7.9%。使用該模型討論了不同工藝參數(shù)對回彈缺陷的影響。

　　(2)研究結(jié)果表明，不同工藝參數(shù)對復(fù)合板漸進(jìn)成形回彈缺陷的敏感性大小順序?yàn)?成形角、單層進(jìn)給量、加工深度、板厚、加工軌跡、工具頭直徑。另外，復(fù)合板漸進(jìn)成形回彈量與基材材料屬性密切相關(guān)，隨著銅層比例增加，回彈量增大20%。

　　(3)單因素分析發(fā)現(xiàn)，成形角從30o增大至60o時(shí)，回彈量下降21%;單層下壓量由1 mm增大至2 mm時(shí)，回彈量增大17.5%;板厚由1 mm增大到2 mm時(shí)，回彈量增大17%工具頭直徑由10 mm增大至20 mm時(shí)，回彈量增加18.7 %。

　　以下是正文：