專利名稱：金屬板材成形極限圖的建立和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬板材成形加工領(lǐng)域，特別涉及一種金屬板材成形極限圖的建立和使用方法，主要用于判斷金屬板材成形中的頸縮或破裂，評價金屬板材的成形性能，特別是評價鎂(鋁)合金板在熱處理輔助成形過程中的成形性能。
背景技術(shù)：
成形極限圖是評價金屬板材成形性能的重要手段，用來判斷金屬板材在成形過程中頸縮或者破裂，在金屬板材成形工藝實際應(yīng)用中尤為重要。鎂(鋁)合金板材是重要的汽車輕量化材料之一。由于鎂(鋁)合金板常溫下成形性能較差，因而采用熱處理輔助成形工藝來成形形狀復(fù)雜的汽車覆蓋件。鎂(鋁)合金板的熱處理輔助成形工藝是一種新的成形工藝，將鎂(鋁)合金板在常溫下先預(yù)成形至一定程度(不產(chǎn)生失穩(wěn)或破裂)，然后置入爐中在某一溫度下退火一定的時間，板料在退火過程中發(fā)生靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶，使得材料成形性能有一定的回復(fù)；冷卻至室溫后，再進一步成形至最終零件。由于兩次成形均在常溫下進行，相比于鎂(鋁)合金板的溫成形或熱成形，大大降低了零件的生產(chǎn)成本，因而得到越來越廣泛的應(yīng)用。鎂(鋁)合金板的熱處理輔助成形工藝中兩次成形中間增加了一道退火工藝，使得其成形性能評價變得復(fù)雜。當退火工藝參數(shù)一定時，退火后的鎂(鋁)合金微觀組織及其成形性能依賴于預(yù)變形量時的變形儲能，而變形儲能是主應(yīng)變^和次應(yīng)變e2的函數(shù)，同時也等效應(yīng)變的函數(shù)。目前，傳統(tǒng)的成形極限圖是由主應(yīng)變和次應(yīng)變兩個變量確定的，若仍然采用傳統(tǒng)成形極限圖的建立方法，由于主應(yīng)變和次應(yīng)變是兩個變量，很難在傳統(tǒng)成形極限圖上評估預(yù)成形時的主應(yīng)變^和次應(yīng)變e2對退火后鎂合金板再成形性能的影響。例如中國專利CN101599094公開一種建立相變誘發(fā)塑性鋼板成形極限圖的模型方法，涉及成形極限圖的建立方法，按以下步驟進行(I)測定TRIP鋼板的厚度和應(yīng)變硬化指數(shù)；(2)計算平面應(yīng)變狀態(tài)下相變誘發(fā)塑性鋼板的極限應(yīng)變值；(3)建立應(yīng)變坐標系，將數(shù)據(jù)合成在坐標系上，建立該相變誘發(fā)塑性鋼板的成形極限圖。本發(fā)明中的成形極限圖由主應(yīng)變和此應(yīng)變兩個變量作為橫縱坐標構(gòu)成的。盡管傳統(tǒng)成形極限圖能解決大部分金屬板材成形工藝中成形性能的評價問題，其仍然存在局限性，迫切需要一種新的成形極限圖來有效的評價鎂(鋁)合金板在熱處理輔助成形過程中的成形性能，為實際沖壓生產(chǎn)提供指導(dǎo)依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種金屬板材成形極限圖的建立方法，既能解決傳統(tǒng)成形極限圖能解決成形性能評價問題，又能用于判斷鎂(鋁)合金板在熱處理輔助成形過程中的頸縮或破裂，進而評價鎂(鋁)合金板在熱處理輔助成形過程中的成形性能，克服傳統(tǒng)成形極限圖的缺陷。本發(fā)明的一種金屬板材成形極限圖的建立方法，其包括以下步驟
A.建立XY坐標系，X坐標表示應(yīng)變比P E，Y坐標表示等效應(yīng)變e eq ；B.設(shè)定應(yīng)變比P E的不同取值，根據(jù)不同應(yīng)變比計算對應(yīng)的主應(yīng)變e i，根據(jù)不同
應(yīng)變比計算對應(yīng)的主應(yīng)變e工，再根據(jù)應(yīng)變比公式
權(quán)利要求
1.一種金屬板材成形極限圖的建立方法，其特征在于，包括以下步驟 A.建立XY坐標系，X坐標表示應(yīng)變比Pε，Y坐標表示等效應(yīng)變ε eq ； B.設(shè)定應(yīng)變比Pε的不同取值，根據(jù)不同應(yīng)變比計算對應(yīng)的主應(yīng)變S1，再根據(jù)應(yīng)變比公式Ρε =fi十算對應(yīng)的次應(yīng)變ε 2，所述主應(yīng)變ε I的具體i十算:公式為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬板材成形極限圖的建立方法，其特征在于，所述步驟B中所述金屬板材的加工硬化指數(shù)η通過金屬板材單向拉伸試驗獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬板材成形極限圖的建立方法，其特征在于，所述步驟C中所述金屬板材的厚向異性系數(shù)r通過金屬板材單向拉伸試驗獲得。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述方法建立的金屬板材成形極限圖的使用方法，其特征在
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬板材成形極限圖的使用方法，其特征在于，所述成形極限曲線的高低可以判斷金屬板材成形性能，成形極限曲線越高則金屬板材的成形性能越好。
全文摘要
本發(fā)明公開一種金屬板材成形極限圖的建立方法，其包括以下步驟A建立XY坐標系，X坐標表示應(yīng)變比，Y坐標表示等效應(yīng)變；B設(shè)定應(yīng)變比的不同取值，根據(jù)不同應(yīng)變比計算對應(yīng)的主應(yīng)變和次應(yīng)變；C根據(jù)步驟B得到的主應(yīng)變和次應(yīng)變，根據(jù)公式計算不同應(yīng)變比下的極限等效應(yīng)變值；D將由步驟C得到的每一應(yīng)變比對應(yīng)的極限等效應(yīng)變值在所述XY坐標系內(nèi)標出，將標出的點連成曲線，即得到由極限等效應(yīng)變值反應(yīng)的成形極限曲線，所述XY坐標系和所述成形極限曲線構(gòu)成金屬板材成形極限圖。本發(fā)明采用等效應(yīng)變作為變量值，由于等效應(yīng)變?yōu)閱蝹€變量值，更能直觀的反映預(yù)成形時的變形量對形變儲能以及對形變熱處理后的鎂合金板材成形極限的影響。
文檔編號G01N3/28GK102661899SQ201210139439
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者龐政, 李芳芳, 林建平, 閔峻英 申請人:同濟大學(xué)