板材可變粘度粘性介質(zhì)壓力脹形過程變形行為研究.pdf

1、板材軟模成形是板材成形中的一個(gè)重要分支,采用液態(tài)軟模的液壓成形、半固態(tài)軟模的粘性介質(zhì)壓力成形和固態(tài)軟模的聚氨酯軟模成形分別具有獨(dú)自的優(yōu)勢并廣泛的應(yīng)用于航空、航天、汽車等領(lǐng)域。能否采用一種新的成形方法,實(shí)現(xiàn)成形過程中軟模物態(tài)的可調(diào),將三者的優(yōu)勢集中發(fā)揮出來是本文研究工作的出發(fā)點(diǎn)。
　　首先,提出了板材變粘度粘性介質(zhì)壓力脹形的思想,即針對不同板材選擇不同粘度的成形介質(zhì),或者在同一脹形過程中針對不同成形階段改變介質(zhì)粘度,以此提高板材的成

2、形性能。以粘性介質(zhì)的強(qiáng)度系數(shù)和速率敏感指數(shù)表征其粘度,通過對板材剛性模脹形、液壓脹形和粘性介質(zhì)壓力脹形過程進(jìn)行有限元分析,得到不同粘度粘性介質(zhì)壓力脹形過程脹形件頸縮點(diǎn)變化的規(guī)律,在此基礎(chǔ)上，在同一脹形過程的不同階段改變粘性介質(zhì)的粘度,研究變粘度介質(zhì)下脹形件頸縮點(diǎn)變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)合適的變粘度介質(zhì)對頸縮點(diǎn)位置變化有明顯影響。
　　其次,設(shè)計(jì)了基于磁流變液的板材可變粘度脹形裝置,主要包括磁場產(chǎn)生裝置和脹形裝置,采用有限元分析與實(shí)驗(yàn)測量相結(jié)

3、合的方法確定了脹形工作區(qū)域的磁場強(qiáng)度,研究了加入磁流變液后對工作區(qū)域磁場強(qiáng)度的影響;通過對實(shí)驗(yàn)條件下磁流變液施加磁場,觀察到了磁流變液的尖峰現(xiàn)象,說明磁流變液能夠發(fā)生粘度改變,驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)原理的可行性,實(shí)現(xiàn)了脹形過程中力場和磁場的同時(shí)加載。
　　最后,選擇脹形實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證變粘度方法的可行性和磁流變液作為成形介質(zhì)的可行性。板材磁流變液脹形實(shí)驗(yàn)采用兩種方式獲得脹形件的應(yīng)變分布并進(jìn)行比較分析,其一,相同磁場不同介質(zhì)注入量條件下的試件比較,其二