2017年, 第24卷, 第4期　
刊出日期：2017-08-28

  

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  镁合金板的非弹性回复行为研究

  余海燕, 陈思吉, 何泽珍

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 1-5,10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.001

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  镁合金在室温成形中存在着严重的回弹问题，为了获得准确的材料参数来对其回弹行为进行精确的预测和有效的控制，以AZ31B和AM60B镁合金板为研究对象，进行了单向拉伸试验，并对AZ31B进行了扫描电镜观察。采用加载-卸载-再加载的往复单向拉伸试验对镁合金板在卸载过程中的应力应变响应进行了重点分析，并讨论了卸载过程中的非弹性回复行为的变化规律。结果表明：AZ31B和AM60B镁合金板在卸载过程中表现出显著的非线性，卸载总应变回复包括弹性回复和非弹性回复两部分，非弹性回复随着塑性应变的增加呈短暂上升趋势后缓慢减小，最大占比达到24%左右。
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  高铁轴承内圈冷辗扩成形的数值模拟和试验研究

  孙宝寿, 赵哲骐, 徐京豫, 束学道, 彭文飞

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 6-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.002

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  采用ABAQUS软件建立了高铁轴承内圈冷辗扩有限元模型，通过芯辊六工进进给方式下的模拟分析，利用单因素法研究了芯辊第1工进进给速度对冷辗扩过程中轧制力矩的变化及分布的影响；基于XS-160精密冷辗机进行了高铁轴承内圈冷辗扩试验研究，将数值模拟和试验所得内圈成形效果和内孔圆度进行了对比分析。结果表明，芯辊第1工进速度越大，辗扩力矩越大，冷辗扩过程越不稳定；当芯辊第1和第6工进进给速度分别为1.0和0.1 mm·s^-1时，轴承内圈的成形质量和内孔圆度最好。
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  工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形的影响

  刘静, 王有龙, 李兰云, 李霄

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 11-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.003

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  为提高波纹管的成形质量以及合理选取胀形工艺参数，基于有限元分析软件ABAQUS模拟304不锈钢双层波纹管液压胀形过程，并利用实验验证了有限元模型的正确性。基于建立的模型，研究了内压力、模具行程、挤压速度和加载路径对波纹管成形的影响。结果表明，影响双层波纹管液压胀形壁厚减薄和波高的主要工艺参数为内压力和模具行程；随着内压力和模具行程的增大，最大壁厚减薄率和波高均线性增大，且内外层壁厚差值增大；过大的内压和挤压速度会导致波高不均匀性增大；降低起波阶段内压力及在成形初期施加轴向进给的加载路径有利于减小波纹管的减薄率。最后，通过双层波纹管的液压胀形实验验证了数值模拟的正确性。
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  热轧过程卷取张力综合优化设定模型的开发

  白振华, 李麒麟, 李柏阳, 刘硕杨, 徐记栓, 李小峰

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 21-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.004

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  针对热轧钢卷卷取过程出现的松卷、层间滑移以及卷取后的鼓肚缺陷问题，从螺旋形开口圆筒模型着手，充分考虑到热轧卷取机组的设备与工艺特点，提出了一套“低张助卷高张卷取”新工艺技术，实现了对热轧钢卷的稳定有效卷取。随后，在分析了低张助卷高张卷取机理的基础上，给出各个阶段的临界卷取张力的计算模型。以松卷、层间滑移以及鼓肚缺陷的治理为目标，建立了一套热轧带钢卷取张力综合优化技术，最大程度上减少了热轧带钢生产过程中层间滑移、松卷以及鼓肚缺陷的发生概率，同时开发出了相应的软件，并将其应用到了某钢厂1350热轧生产线，取得了良好的使用效果，给企业创造了较大的经济效益。
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  冷轧带钢边部板形缺陷精细测控方法

  杨利坡, 于华鑫, 袁文越, 李荣民

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 28-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.005

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  针对冷轧带钢边部板形问题，基于理论分析和工程实际，考虑带钢轧制前后横向厚差、横向位移、跑偏和覆盖率因素，设计了新的板形检测系统。根据板形辊长度、带钢宽度确定宽、窄通道的数量，对带钢边部板形进行必要的精细检测和误差补偿，避免出现较大的在线板形检测误差，使在线检测信号与实际板形状态一致。在板形测控过程中，首先需要分析带钢的横向厚差和横向位移，然后利用板形辊获得实测板形信号并实施必要的误差补偿，最后利用模式识别、目标曲线和控制模型实现板形闭环控制。实例表明，带钢边部覆盖率和跑偏量对板形检测精度、识别效果影响很大，且轧制前后带钢横向厚差变化与板形关系基本对应，提高带钢边部板形测控精度在很大程度上有助于提高轧后带钢的整体产品质量。
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  热连轧高适应度工作辊温度场计算模型的研究

  柴箫君, 李洪波, 张杰, 周一中, 马珩皓, 张鹏武

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 36-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.006

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  热连轧生产中，工作辊与冷却水换热系数和工作辊与轧件换热系数是工作辊温度场计算模型中的关键参数，为了提高工作辊在线温度场计算精度同时降低其复杂性，以一维热传导实验结论为基础，建立换热系数随工艺因素变化的数学模型，采集多组不同典型轧制工艺条件下实测工作辊温度数据并利用遗传算法求解模型待定参数，确定了工作辊与冷却水、工作辊与轧件的换热系数计算模型。结果显示，与常规温度场计算模型相比，包含换热系数计算模型的在线温度场模型的计算精度提高30.6%。
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  棒线材三辊连续减定径机组力能及工艺参数设计

  谢红飙, 任忠凯, 许秀梅, 王高飞, 蔺亚静, 王仕杰

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 42-46,61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.007

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  以C++编程语言为开发平台，以圆钢棒材减定径轧制为基本实体模型，选择相应的变形抗力、宽展、轧制力、轧制力矩等计算模型编制工艺参数计算源程序。采用有限元仿真软件Deform-3D对轧制过程进行模拟，修正了程序中的计算模型。重点分析了伸长率对宽展的影响，修正了采利柯夫宽展等效计算模型。最终，以Ф16 mm圆钢为例，通过软件计算、有限元模拟以及现场数据，对比了宽展量、出口断面面积以及轧制力。结果表明软件分析结果与实测值、模拟值比较吻合，从而验证了软件计算结果的准确性。
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  轴向补料对微型管件液压成形性能的影响

  戴震宇, 杨晨

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 47-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.008

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  为了改善金属微型管件在液压成形过程中的成形性能，设计了一套可轴向补料的微型管件液压成形装置，来研究轴向补料对直径Φ2 mm，壁厚0.3 mm的304微型管件液压成形性能的影响。在微型管件自由胀形实验中通过采用不同加载路径来考察不同补料量对微型管件自由胀裂压力的影响规律。实验结果发现，轴向补料能显著提高微型管件的胀破压力，胀破压力的分布表现出显著的尺度效应。另外，采用GTN细观损伤模型对微型管件自由胀形试验进行数值仿真，结果表明轴向补料能够显著提高微型管件的成形能力。
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  ZK60镁合金高压扭转模拟及实验研究

  夏显明, 魏宝丽, 薛克敏, 李萍

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 54-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.009

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  为了研究高压扭转工艺对ZK60镁合金组织及性能的影响，采用有限元法对ZK60镁合金试样高压扭转成形过程进行数值模拟，分析成形过程中等效应力、应变分布及变化趋势。通过压扭设备和专用模具对镁合金试样进行高压扭转实验，采用金相显微镜观察试样的显微组织，利用维氏硬度计测量试样的显微硬度。结果表明：高压扭转能有效细化晶粒，改善材料组织结构；在一定的压力下，随着压扭圈数增加，晶粒得到细化，整体显微硬度有较大的提高；高压扭转后试样的显微硬度沿试样径向呈V型分布，与有限元模拟中试样径向的等效应变分布趋势一致。试样不同区域的等效应力、应变和显微硬度差异较大，边缘处的等效应力、应变最大，显微维氏硬度值最高。
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  AZ63镁合金累积叠轧界面焊合条件研究

  丁祎, 陈拂晓, 郭俊卿, 皇涛

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 62-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.010

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  累积叠轧变形金属的界面焊合质量是影响叠轧工艺及材料成形性能的关键因素。利用累积叠轧技术研究了道次变形量对界面焊合强度的影响，比较了单道次下焊合坯料不同变形区域的组织特征，分析了界面焊合特征及焊合条件。结果表明：经300℃加热、50%压下量后的叠轧组织虽明显细化，但沿轧制方向分布极不均匀。道次变形量是影响界面焊合质量的一个基本因素，界面焊合质量随着道次变形量的增大而提高，当道次变形程度大于临界变形程度（50%）时，可以促进界面焊合，保证界面焊合质量：界面焊合较好区域已被再结晶覆盖，无明显界面层存在；抗拉强度和结合强度也随变形量增加而增大。
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  ZL201铝铜合金焊接接头电磁热强化实验研究

  郑丽娟, 李田, 杜文连, 于海国, 付宇明

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 67-70. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.011

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  采用ZL201铝铜合金铸锭制备了焊接拉伸试件，通过ZL-2型超强脉冲放电装置对焊接接头进行了电磁热强化试验。通过抗拉强度测试，对比分析了脉冲放电对铝铜合金焊接结构焊缝力学性能的影响。对强化前后的断口进行了SEM断口扫描分析和EDS点成分分析以及金相分析。研究结果表明：通过脉冲放电，焊接接头的拉伸强度平均提高了9.5%；焊接接头内的孔洞缺陷内缘由于电流绕流发生熔化结晶现象，脉冲放电后孔洞内新生晶粒Cu含量增加明显，强化相增加，强脉冲电流使孔洞附近的金属晶粒细化，从而提高了焊接接头的强韧性。
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  基于灰色理论和神经网络的自冲铆接头力学性能预测

  刘洋, 何晓聪, 邢保英, 曾凯

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 71-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.012

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  为研究铆接参数对自冲铆接头力学性能的影响，对AA5052板进行自冲铆接正交试验，采用灰色关联度分析了各铆接参数对接头强度的影响程度，并通过BP神经网络建立了铆接参数与接头强度的神经网络预测模型。利用获得的正交试验数据对网络进行训练，并采用未参加训练的样本验证该预测模型的有效性。结果表明：刺穿压强和整形压强对接头强度影响最大，其中刺穿压强对接头强度起决定作用，适当增大刺穿压强可以提高接头强度。采用LM算法优化的BP神经网络模型具有良好的泛化能力和预测精度，对未参加训练样本预测精度高，其预测最大相对误差为5.48%，预测精度超过90%。
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  脉冲放电对6061铝合金焊接接头组织及力学性能的影响

  付宇明, 杜文连, 李田, 郑丽娟

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 77-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.013

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  采用电磁热止裂强化方法对6061铝合金焊接接头进行强化研究，通过ZL-2型超强脉冲放电装置对焊接接头进行放电强化实验，并对焊接接头力学性能、硬度和显微组织进行对比分析。对含埋藏孔洞缺陷的焊接接头进行了脉冲放电数值分析，得到放电瞬间的温度场和热应力场。结果表明：放电瞬间焊接接头缺陷处温升达到材料熔点，孔洞钝化并产生有利的热压应力；经放电处理后，焊接接头Mg₂Si强化相增多，且晶粒变的细小，焊接接头处力学性能和显微硬度均得到提高。
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  底厚对镀锌钢压印接头失效模式影响分析

  张杰, 何晓聪, 张越, 雷蕾, 赵得锁

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 83-88. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.014

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  为研究压印接头底厚与其失效模式之间的关系以及不同失效模式下其静力学性能，对同种镀锌钢材料进行压印连接，再进行拉伸剪切试验。结果表明：对镀锌钢同种单搭压印接头，当底厚不同时，压印接头的失效形式不同。当接头底厚为0.95 mm时，接头失效模式为颈部断裂失效模式和颈部断裂混合失效模式；当底厚为0.95 mm到1.26 mm之间时，接头的失效形式为混合失效；底厚为1.37 mm时，接头失效模式全部为底部拉脱失效。随着失效形式从颈部断裂失效模式到混合失效，再到底部拉脱失效变化，其承载能力、失效位移、能量吸收值呈抛物线变化。当失效形式为混合失效时，其承载能力、失效位移及能量吸收值均最优。
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  Al-Si镀层在热冲压成形中的形貌完整性变化

  谭海林, 桂中祥, 张宜生

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 89-94. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.015

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  采用光学显微镜和SEM，观察了Al-Si镀层在热冲压成形过程中形貌完整性的变化，并结合EDS和XRD进行物相分析；采用Talyor Surf-120对奥氏体化前后的镀层板试样表面进行粗糙度测量。结果表明：奥氏体化前后，Al-Si镀层的完整性经历了显著变化，镀层内产生了裂纹和孔洞；裂纹密度随奥氏体化温度的升高和保温时间的延长而降低，孔洞的尺寸则随之增大；裂纹和孔洞的形成与镀层内部组织演变有关。同热浸镀试样相比，镀层板的表面粗糙度显著提高，但奥氏体化参数对粗糙度的影响并不明显。热弯曲实验表明变形区外侧的镀层在拉应力作用下开裂，裂纹垂直扩展到基体表面；变形区内侧的镀层在压应力作用下，出现层状开裂。
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  301L不锈钢的塑性变形特征研究

  孙卫鹏, 栾道成, 李京筱, 陈宝书, 张伟, 包帅, 孙文文, 王正云

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 95-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.016

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  研究了不同压下率下（0%、9%、14%、22%和40%）301L不锈钢锻造态与固溶态的组织形变以及硬度变化特征。研究表明，锻造态奥氏体组织内存在孪晶，且晶粒较固溶态细小。固溶态301L不锈钢的硬度略低于锻造态，两者的硬度变化曲线与对应的加工硬化曲线具有相似性。经过塑性变形后两种状态下的301L不锈钢均出现了明显的加工硬化现象，随变形量的增加硬度不断提高，固溶态的加工硬化率更高，且比锻造态成形性更好，更有利于后续塑性加工；随着压下率的增加，α'马氏体不断增多，位错密度不断增高，晶粒不断碎化。
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  大口径厚壁管热挤压过程中晶粒组织均匀性数值模拟

  陈雷, 裴建明, 郭晓敏, 张启飞, 薛红燕, 宋雷钧, 金淼

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 103-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.017

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  通过对Deform-3D软件二次开发，模拟研究了新型节镍奥氏体耐热钢21Cr-11Ni-N-RE大口径厚壁管热挤压过程中晶粒演变规律，并引入晶粒组织不均匀因子Z，评估了不同坯料预热温度、挤压速度、挤压比下晶粒组织均匀性。结果表明：增加坯料预热温度、提高挤压速度、增大挤压比均使得晶粒组织不均匀因子Z降低，即有利于提高晶粒组织均匀性。通过正交优化合理选择了热挤压参数，并实际获得了具有均匀晶粒组织的大口径厚壁管。晶粒组织的有限元模拟结果与实际测量值吻合较好，验证了有限元模型的正确性与可靠性。
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  大口径厚壁无缝钢管热挤压过程中挤压力的求解

  惠恬静, 雷步芳, 贾璐, 李永堂

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 110-116. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.018

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  分别采用了主应力法、功平衡法以及上限法推导了大口径厚壁无缝钢管在挤压过程中挤压力的3种计算公式，并且利用有限元模拟法对大口径厚壁无缝钢管挤压力进行了模拟计算。与有限元计算相比较，主应力法和上限法计算结果的平均相对误差分别仅为7.70%和7.61%，表明这两种公式具有一定的工程适用性；功平衡法计算结果的平均相对误差较大，但若取理论计算结果除以120%后的值，再与模拟结果作比较，则平均相对误差可降至3.18%，仍可精确预测大口径厚壁无缝钢管挤压力。
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  型材滚弯回弹影响因素研究

  黄世军, 陈凌霄, 田洪才, 解明利, 史普文

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 117-123. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.019

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  型材滚弯过程存在回弹，会影响型材弯曲件的最终成形精度。为研究型材滚弯回弹影响因素，以型材滚弯工艺为研究对象，分析了滚弯成形控制原理，推导了型材滚弯回弹半径计算公式，进行了等曲率条件下型材弯曲半径回弹量解析解与有限元数值解对比，误差在10%左右。随后进行了型材变曲率滚弯有限元模拟，模拟计算半径误差比在9%~14%之间。对不同摩擦系数、滚轮转速、滚轮夹持力条件下的回弹量进行了计算，发现随着摩擦系数和滚轮转速的增加，滚弯回弹量也随之增大，随着滚轮夹持力的增加，滚弯回弹量逐渐减小。
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  基于STL三角网格的汽车覆盖件特征识别方法

  吕祝星, 宋燕利, 兰箭, 路珏, 徐勤超

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 124-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.020

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  针对汽车覆盖件成形工艺复杂、设计周期长等问题，开展了基于STL三角网格的汽车覆盖件特征识别方法研究。首先构建了汽车覆盖件成形特征体系，将覆盖件零件按形状和成形方式分解为若干成形特征，并利用CAD软件提取了汽车覆盖件STL文件，获取了构成自由曲面的三角面网格信息。再对分块曲面分类及拓扑关系重构，建立了孔、凸台、U型等特征的拓扑矩阵。最后，以某车型防撞梁为例进行了特征识别验证。结果表明，所提出的方法适用于汽车覆盖件零件表面三角网格特征线的提取与成形特征快速识别。
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  反向变形约束在梁类件焊接变形控制中的应用

  陈重钧, 张亚岐, 肖余芳, 周副权, 尚凯

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 133-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.021

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  为减小梁类件焊后变形，通过施加反变形量来控制焊接变形。以某车型横梁为例，首先分析未采取反向变形约束状态下横梁的焊接变形，得出横梁在自由状态下的焊接变形规律及数值，并进行实物验证；然后预设了5种反向变形约束方案，分别进行模拟分析，并通过数值模拟寻优，确定出最佳反变形量施加的位置和量级。结合分析结果，以试制的方式对所提及的算法进行验证，并制作一套柔性焊接工装夹具，在反变形施加位置加紧约束，通过调整夹具上垫片厚度来调节反变形的施加量。通过实物验证，当反变形量为4 mm时，焊后变形量在1 mm以内，与模拟分析结果吻合。该方法可有效控制梁类件的焊后质量。
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  基于棒材拉伸试验确定金属材料真实应力应变关系的研究

  王少辉, 李颖, 翁依柳, 孙凯

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 138-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.022

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  根据颈缩段塑性变形前后体积不变的原理，并假设拉伸试棒颈缩后的轮廓为圆弧，推导出了颈缩段最小直径和颈缩段轮廓半径的计算公式。依据计算出的颈缩段最小直径和颈缩段轮廓半径，可以计算出材料的真实应力和真实应变。考虑到试样颈缩部位处于三向应力状态下，对计算得到的真实应力依据Bridgman的应力公式进行了修正。通过采用的真实应力应变的计算方法，对TC4材料单向拉伸的试验数据进行处理，获得了TC4材料的真实应力应变曲线。基于TC4真实应力应变曲线和拉伸试验条件，建立TC4材料单向拉伸试验的有限元模型，利用获得的力和位移曲线与单向拉伸试验获得的曲线进行比较，结果高度吻合，证明了这种计算真实应力应变方法的可行性和工程实用性。
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  30Cr2Ni2Mo合金钢高温流变应力模型

  张龙, 王东城, 马晓宝, 王志杰, 陈素文

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 144-149,172. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.023

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  定宽压力机作为热轧板带中重要的调宽设备，对板带的正常轧制起着关键作用。为精确模拟定宽压力机曲轴锻造过程，需要研究30Cr2Ni2Mo合金结构钢在其锻造温度区间的高温流变特性。为此，采用Gleeble-3800热模拟试验机对实验钢进行了单道次压缩实验，实测了不同变形温度（850~1050℃）和变形速率（0.1~1 s^-1）下的流变应力，并分析了应力与应变在不同变形条件下的规律，采用线性回归的方法得到与该材料峰值应力对应的Arrhenius方程模型参数，以之为基础建立了该材料高温流变应力数学模型。模型计算结果与实验结果吻合较好，为该钢种锻造过程数值模拟提供了精确的前提条件。
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  基于变形历史的管线钢屈服强度预测模型研究

  赵石岩, 郑晓戈, 樊艳巧, 蔡星周, 金淼

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 150-153. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.024

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  在管线钢管成形过程中，因为正反两个方向塑性变形发生不同程度的变化，使管体和毛坯板之间的屈服强度产生差异。以国内某厂生产的X90钢板为研究对象，采用正向预拉伸-卸载-反向压缩的试验方法，分析了在不同程度的预变形条件下，材料的反向屈服强度的变化规律。结果显示，随着预应变的增加，板料反向屈服强度呈现先降低后升高的趋势，预应变为5.455%时，反向屈服强度取得最小值。基于Hodge强化理论建立了这种材料的反向屈服强度预测模型，并通过ABAQUS二次开发，实现了X90管线钢单次反向加载条件下的屈服强度预测。验证结果表明：模型预测结果与实验结果吻合较好，相对误差未超过2%。
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  导管弯曲成形缺陷的定量分析及后处理方法

  张伟, 葛宇龙, 李晓星

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 154-160. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.025

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  为了满足工业领域对弯曲导管高精度成形的要求，基于与有限元分析结果相应的点云数据及节点空间距离的计算，对空间连续弯曲导管成形质量缺陷进行定量分析，分别对导管弯曲成形过程中截面畸变、起皱和回弹等成形缺陷建立了相应的截面畸变度、波纹度、回弹角等数学表征模型，给出了计算公式及流程，提出了通用的管材成形有限元后处理分析方法并开发了软件模块。之后，通过利用DYNAFORM导管弯曲成形结果验证了各弯曲处的截面畸变、管壁内侧起皱计算方法的有效性以及采用有约束非线性规划方法计算的回弹角计算方法的有效性。
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  1000 MPa级汽车用双相超高强钢低温脆性研究

  刁法玺, 张勇, 倪雷, 杨如松

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 161-166. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.026

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  为了确定1000 MPa级汽车用双相超高强钢在不同应变条件下的低温脆性及其相互关系，采用二次加工脆化试验、夏比摆锤冲击试验、低温拉伸试验相结合的试验方法对HCT980X+Z钢板的低温脆性进行了研究。结果表明，HCT980X+Z钢板的二次加工脆化温度为-40℃，随着温度的降低，材料逐渐由韧性转变为脆性。预应变会使HCT980X+Z钢板的冲击韧性下降，并且预应变水平越大，材料脆性越高；随着试验温度降低，冲击韧性有所下降，但直到-60℃也未出现韧脆转变温度。HCT980X+Z钢板的屈服强度和抗拉强度随试验温度的降低均有所升高，在温度降低到-45~-50℃以下时屈服强度呈现快速上升趋势；断后伸长率从室温下降至-60℃时变化不明显；断口分析显示温度下降到-40℃以下时HCT980X+Z钢板逐渐由韧性向脆性过渡。
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  基于神经元网络的Al-Mg-Si合金动态再结晶预测

  刘建勃, 王智毅, 马雄

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 167-172. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.027

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  利用Gleeble1500D热模拟实验机对Al-0.62Mg-0.73Si合金进行等温压缩实验，分析热变形参数（温度、应变速率、应变）对流变曲线特性的影响规律，并利用BP人工神经网络模型构建了合金热变形过程中动态再结晶行为动力学模型。实验结果表明：BP人工神经网络模型能够较好的描述Al-0.62Mg-0.73Si合金热变形时的动态再结晶行为，此外，通过对BP人工神经网络模型中不同隐含层节点数条件下的预测精度分析得到，当隐含层节点数大于等于9时，BP人工神经网络模型的预测效果最佳。本研究结果可用于优化Al-0.62Mg-0.73Si合金热变形工艺参数，并为全面地研究铝合金热变形行为提供理论依据。
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  高强钢边部开裂影响因素研究

  李涛, 韩龙帅, 郑学斌, 王宝川, 姚野

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 173-177. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.028

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  基于高强钢边部开裂的应变特点，利用单拉试样的胀形试验，研究了边部加工状态、冲裁间隙及材料化学成分等对高强钢边部开裂的影响。结果表明，双相钢DP780+Z边部开裂对边部加工状态较为敏感，冲裁的加工方式易产生边部毛刺和引起边部开裂，而线切割及铣削加工能很好的避免这一现象的发生；冲裁间隙也是影响边部开裂的重要因素，不同强度的高强钢对应的合理间隙值是不同的，DP590产生边部裂纹时，最大主应变对冲裁间隙较为敏感，而对于DP780来说，产生边部裂纹时的最大主应变对冲裁间隙敏感性较差，随着冲裁间隙的增大，最大主应变未有明显变化；对双相钢DP780+Z来说，选用高屈强比的材料成分，降低两相的强度差，可有效地降低裂纹扩展的速度。
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  TA15钛合金应力松弛行为研究

  祝世强, 杨微, 贾春莉, 王大刚, 刘钢, 史金涛, 袁楠, 晋中林

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 178-182. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.029

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  对TA15钛合金进行了高温单向拉伸试验，获得了试验用板材在不同温度和应变速率下的力学性能。在此基础上，开展了板材高温应力松弛试验，得到了该材料在600、650、700和750℃这4个典型温度下的应力松弛曲线。研究了温度对TA15钛合金应力松弛行为、松弛应力和松弛应变的影响，获得了应力松弛速率与时间的变化关系。结果表明：温度越高，保温时间越长，试样在卸除外载荷后，松弛应力和松弛应变较小。且温度范围700~750℃，保温时间5~8 min时，回弹消除彻底和高效，为降低回弹的较优工艺参数，研究结果可为热成形工艺、热校形工艺及紧固件的使用周期提供指导。
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  基于CATIA的翼肋零件橡皮成形回弹补偿及试验验证

  张凌云, 孟伟琪, 范作鹏

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 183-188. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.030

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  针对飞机翼肋零件橡皮成形的回弹问题，提出了曲线法平面截取补偿算法，在法平面内分别对弯曲圆角弧线和弯曲面交线进行回弹补偿操作，并采用几何补偿成形型面的方法进行回弹控制。在CATIA中将回弹补偿后的曲线利用其曲面造型功能生成新的成形型面，再利用CAA V5开发方法中的交互模式进行回弹补偿系统的开发。通过有限元软件PAM-STAMP2G和橡皮成形试验机对带有补偿的模具分别进行仿真和成形试验，验证了补偿系统的可靠性，节省了大量的劳动时间和生产成本。
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  闭孔泡沫材料3-D几何建模及力学性能分析

  王巍, 安子军, 彭春彦, 黄华贵

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 194-200. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.031

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  为建立闭孔泡沫金属材料泡孔及其孔壁结构形状数字化模型，提出在Voronoi多面体内填充空心椭球（Hollow Ellipsoid Filled in Voronoi Cell，HEFIVC），并以椭球半轴长度及其方位角为变量、胞体质量最小为目标建立优化模型，迭代模拟闭孔泡沫金属材料中气泡的长大过程，成功构建了不同孔隙率的泡沫铝几何模型。通过拟合确定了HEFIVC模型中最小孔壁厚度与孔隙率间的关系。将具有周期性边界的闭孔泡沫材料HEFIVC几何模型导入MSC.MARC有限元软件，模拟分析了低孔隙率泡沫铝的静态压缩力学性能，通过与泡沫铝压缩实验结果对比，验证了该模型的准确性。
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  圆锯片多点加压塑性变形振动模态的理论建模

  李博, 张占宽

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 201-205. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.033

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  以ABAQUS非线性有限元分析软件作为平台，结合动力学、静力学和模态分析相关理论，建立了集残余应力-振动模态分析于一体的圆锯片多点加压适张过程弹塑性仿真模型，获得了圆锯片的适张应力场、振动模态及固有频率。利用X射线应力检测仪对多点加压适张后圆锯片内部的残余应力场进行了实测，通过与仿真计算结果的对比，验证了本文仿真模型的正确性。仿真计算结果表明：多点加压适张后，圆锯片外缘生成了一定数值的切向拉应力，能够抵消切削热应力的影响；圆锯片波节圆数Nc=0、波节直径数Nd≥2的固有频率明显增加，动态稳定特性获得了改善。
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  基于控制算法的珠优化方法对提高手机壳体刚度的优化设计

  付远, 张友亮, 刘小红, 谌昀, 郭炜, 王德

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 206-212. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.034

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  以铝合金手机后壳为研究对象，采用珠优化方式对其刚度进行了优化设计。以单元最大应变能为优化目标函数，在特定的设计响应和约束条件下，通过将目标函数最小化优化，实现手机壳刚度的最大化优化目标。分别探讨了6组最大珠宽度为2，3，4，6，10和20 mm的优化结果。结果表明，手机壳刚度与珠状结构宽度呈非线性关系，珠状结构的宽度小于8倍单元边长时，优化后的壳体刚度值随着宽度的增加而增大，当珠状结构的宽度大于8倍单元边长时，优化后的壳体刚度值随着宽度的增加而减小。
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  基于DEFORM-3D的汽车转向拉杆径向温挤成形模拟

  李淑玉, 吴汉卿

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 213-217. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.035

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  针对传统拉杆加工工艺中应力集中、材料利用率低等缺点，提出采用径向温挤压技术来加工某种型号拉杆的新工艺。首先利用有限元模拟软件分3个阶段对拉杆径向温挤压过程进行了模拟，并通过对模拟结果的分析，得到坯料温度变化曲线与径向挤压金属的流动情况。随后在压力机上进行了工艺试验。结果表明，在径向温挤压过程中拉杆制件成形良好，符合零件要求，挤压缺陷最容易出现在拉杆球接处，利用模具预热与润滑手段可避免挤压缺陷产生。试验结果与模拟结果基本一致，验证了新工艺的可行性。
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  基于Moldflow和ANSYS的钢塑复合管弯头注塑过程骨架偏移分析

  蒋川川, 肖宏, 谢红飙, 郑京伟

  塑性工程学报. 2017, 24(4): 218-224. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2017.04.036

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  通过Moldflow软件和ANSYS软件耦合模拟的方法，分析了钢塑复合管弯头在注塑充填过程中骨架的偏移情况。首先利用Moldflow软件模拟弯头的注塑成型过程，分析了熔体的流动和钢骨架受到的压力情况。然后将钢骨架所受力数据进行处理后，利用ANSYS软件将压力施加在钢骨架上，模拟钢骨架的偏移过程。通过模拟发现，浇口的尺寸设置不合理导致熔体流动不理想；定位钉布置不合理导致钢骨架过早失去定位。对比模拟结果与实际产品的数据可知，二者符合性良好，证明了模拟方法的可行性。