【作 者】秦勤;何流;李程;臧勇

　　【引 言】

　　復合材料板材結合了基層材料的物理、化學和機械性能等優點，比單一金屬板材具有更好的熱膨脹性、強度、導電性、耐腐蝕性等性能，被廣泛應用于汽車、航空航天、船舶、電力等工業領域[1-3]。對于傳統成形工藝來說，模具的高昂成本決定了這些技術適合于大批量生產同類產品，不適合多品種小批量的生產需求，而漸進成形工藝作為一種無模柔性成形技術可以很好地適應這一需求，模具成本大大降低，近年來被廣泛采用。因此復合板漸進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[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。

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

　　【結 論】

　　本研究綜合運用試驗和有限元法研究了不同工藝參數對銅鋁復合板材漸進成形回彈缺陷的影響。在有限元模型中，使用內聚力單元模擬復合板界面層來代替傳統的綁定約束。得到的主要結論如下:

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

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

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

　　以下是正文：