[发明专利]金属板材成形极限图的建立和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属板材成形加工领域，特别涉及一种金属板材成形极限图的建立和使用方法，主要用于判断金属板材成形中的颈缩或破裂，评价金属板材的成形性能，特别是评价镁（铝）合金板在热处理辅助成形过程中的成形性能。

背景技术

成形极限图是评价金属板材成形性能的重要手段，用来判断金属板材在成形过程中颈缩或者破裂，在金属板材成形工艺实际应用中尤为重要。

镁（铝）合金板材是重要的汽车轻量化材料之一。由于镁（铝）合金板常温下成形性能较差，因而采用热处理辅助成形工艺来成形形状复杂的汽车覆盖件。镁（铝）合金板的热处理辅助成形工艺是一种新的成形工艺，将镁（铝）合金板在常温下先预成形至一定程度（不产生失稳或破裂），然后置入炉中在某一温度下退火一定的时间，板料在退火过程中发生静态回复和静态再结晶，使得材料成形性能有一定的回复；冷却至室温后，再进一步成形至最终零件。由于两次成形均在常温下进行，相比于镁（铝）合金板的温成形或热成形，大大降低了零件的生产成本，因而得到越来越广泛的应用。

镁（铝）合金板的热处理辅助成形工艺中两次成形中间增加了一道退火工艺，使得其成形性能评价变得复杂。当退火工艺参数一定时，退火后的镁（铝）合金微观组织及其成形性能依赖于预变形量时的变形储能，而变形储能是主应变ε₁和次应变ε₂的函数，同时也等效应变ε_eq的函数。目前，传统的成形极限图是由主应变和次应变两个变量确定的，若仍然采用传统成形极限图的建立方法，由于主应变和次应变是两个变量，很难在传统成形极限图上评估预成形时的主应变ε₁和次应变ε₂对退火后镁合金板再成形性能的影响。

例如中国专利CN101599094公开一种建立相变诱发塑性钢板成形极限图的模型方法，涉及成形极限图的建立方法,按以下步骤进行：(1)测定TRIP钢板的厚度和应变硬化指数；(2)计算平面应变状态下相变诱发塑性钢板的极限应变值；(3)建立应变坐标系，将数据合成在坐标系上，建立该相变诱发塑性钢板的成形极限图。本发明中的成形极限图由主应变和此应变两个变量作为横纵坐标构成的。

尽管传统成形极限图能解决大部分金属板材成形工艺中成形性能的评价问题，其仍然存在局限性，迫切需要一种新的成形极限图来有效的评价镁（铝）合金板在热处理辅助成形过程中的成形性能，为实际冲压生产提供指导依据。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种金属板材成形极限图的建立方法，既能解决传统成形极限图能解决成形性能评价问题，又能用于判断镁（铝）合金板在热处理辅助成形过程中的颈缩或破裂，进而评价镁（铝）合金板在热处理辅助成形过程中的成形性能，克服传统成形极限图的缺陷。

本发明的一种金属板材成形极限图的建立方法，其包括以下步骤：

A.建立XY坐标系，X坐标表示应变比ρ_ε，Y坐标表示等效应变ε_eq；

B.设定应变比ρ_ε的不同取值，根据不同应变比计算对应的主应变ε₁，根据不同应变比计算对应的主应变ε₁，再根据应变比公式计算对应的次应变ε₂，所述主应变ε₁的具体计算公式为：

-0.5≤ρ_ε≤0时，ϵ1=n1+ρϵ]]>