304不銹鋼微筒形件拉深尺寸效應(yīng)的研究.pdf

1、隨著微塑性成形技術(shù)的快速發(fā)展，微型零件在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，需求也大大增加。微塑性成形具有高效、零件強(qiáng)度好的特點(diǎn)，適宜于大批量生產(chǎn)微小型金屬零件。在微塑性成形中，微型零件尺寸越小，材料內(nèi)部晶粒數(shù)目越少，材料的屈服應(yīng)力、抗拉強(qiáng)度和延伸率等表現(xiàn)出與常規(guī)塑性成形不同的特點(diǎn)。隨著廣大研究學(xué)者對微塑性成形技術(shù)的深入研究，發(fā)現(xiàn)表面層模型、晶體塑性理論模型以及應(yīng)變梯度硬化理論模型在分析微成形過程尺寸效應(yīng)時，可以解釋某一方面試驗(yàn)現(xiàn)象，但同時又存在一定

2、的局限性。為了進(jìn)一步探索微小零件成形規(guī)律，本文針對304不銹鋼薄板在微小筒形件拉深進(jìn)行了試驗(yàn)和數(shù)值模擬分析研究。
　　本文以304不銹鋼薄板為試驗(yàn)材料，不同厚度試樣經(jīng)過不同溫度熱處理后，進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明材料屈服應(yīng)力隨材料的減薄而增強(qiáng)?？紤]到厚度對表層晶粒排布以及位錯滑移的影響，在Hall-Petch關(guān)系式中添加了相對厚度項(xiàng)，對不同厚度材料的屈服應(yīng)力進(jìn)行了較好的預(yù)測，試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測結(jié)果相一致;由于材料越薄，厚向晶粒數(shù)目

3、越少，晶粒間不易發(fā)生協(xié)調(diào)變形，材料的抗拉強(qiáng)度和延伸率均隨材料的減薄而降低。
　　在微拉深試驗(yàn)中，獲得拉深力—位移曲線，在相同熱處理?xiàng)l件下，拉深力—位移曲線受到筒形件直徑和試驗(yàn)厚度的影響，且最大拉深力隨材料的減薄而減小;引入修正的Nix-Gao應(yīng)變梯度硬化模型用于計(jì)算最大拉深力，與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，所得結(jié)果基本吻合。
　　采用有限元分析軟件DYNAFORM對304不銹鋼筒形件微拉深成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究分析了在成形過程中