机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (4): 96-106.doi: 10.3901/JME.2025.04.096
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林艳丽1,2, 王家明1,2, 刘军鹏1,2, 苏一博1,2, 王硕1,2, 何祝斌1,2
LIN Yanli1,2, WANG Jiaming1,2, LIU Junpeng1,2, SU Yibo1,2, WANG Shuo1,2, HE Zhubin1,2
摘要: 因材料面内各向异性,杯形件拉深时会出现波浪状制耳缺陷。为了准确预测制耳,针对现有理论模型仅考虑单向压缩变形的局限性,在考虑微体的双向应力状态和径向不均匀变形影响的基础上,提出一种新的杯形件制耳特征(包括制耳数量、位置、杯壁高度)定量预测理论模型。通过2219-O铝合金杯形件的拉深仿真和试验验证理论模型的准确性。结果表明,制耳个数与面内各向异性系数的极大值个数相同,杯壁高度与各向异性系数rθ+90呈单调递增关系,杯壁高度的极大值、极小值位置与i>rθ+90的极大值、极小值位置对应,极大值位置对应出现制耳波峰,极小值位置对应出现制耳波谷。对比不同初始板坯直径下的制耳特征,理论预测的制耳数量与试验完全相同;制耳波谷位置完全相同,制耳波峰位置略有误差,最大误差不超过4°;杯高和制耳高度的预测精度显著优于现有理论模型预测精度,且预测精度对于不同的初始板坯直径具有更好的一致性。该理论模型可不依赖于材料的本构模型,能为杯形件拉深制耳的研究提供参考。
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