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期刊简介
期刊名称：《塑性工程学报》（Journal of Plasticity Engineering），月刊
主管部门：中国科学技术协会 主办单位：中国机械工程学会
国内统一刊号：CN 11-3449/TG 国际标准刊号：ISSN 1007-2012
电话：010-62912592/82415079 E-mail：sxgcxb@263.net
报道范围：与塑性成形领域及其交叉学科相关的前沿性、创新性的基础理论研究及工程技术应用等优秀科研成果。
收录情况：中文核心期刊要目总览（北大）、中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊、中国科技期刊引证报告统计源核心期刊、RCCSE 中国核心学术期刊、中国科技核心期刊（中国科技论文统计源期刊）、中国学术期刊文摘数据库（核心版，CSAD-C）、中国学术期刊综合评价数据库、国外被美国化学文摘CA及美国《剑桥科学文摘材料信息》（CSA：MI）、荷兰爱思维尔公司Scopus数据库、《日本科学技术振兴机构中国文献数据库》等。入选机械工程领域高质量科技期刊分级目录（第二版） T1级。
办刊宗旨：活跃本专业学术思想，提高本专业学术理论，强化本专业学术交流，为不断提高我国塑性工程基础水平，确立我国塑性工程界在世界科技阵容中的地位而服务。
金属波纹管吸引式电磁成形数值研究
熊奇;王毅哲;邱爽;阎诺;针对微小铝合金波纹管提出了一种单线圈-双电源吸引式电磁成形波纹管的方法。以单波波纹管为例，揭示了波纹管吸引式电磁成形过程的成形机制，验证了吸引式电磁成形波纹管的可行性。成形过程中径向电磁力发挥主导作用，轴向电磁力促进了材料的流动，应力集中在波峰和圆角区域，壁厚呈现从波谷到波峰线性变薄的趋势。进一步地，以三波波纹管为例研究了多波波纹管成形，揭示了影响波纹管吸引式电磁成形工艺成形高度及壁厚变薄的关键因素。最佳成形条件下，三波波纹管的最大减薄率为10.1%,与模具最大间隙仅为0.04 mm,贴模效果优异，证明了吸引式电磁成形可以高效地成形金属波纹管。
低温高速强力旋压工艺对AZ31B镁合金管组织性能的影响
魏秋;林鹏;韩业翔;孙逸舟;曹晓卿;在变形温度125℃和旋轮进给速率360 mm·min-1的旋压工艺下开展了AZ31B镁合金管材强力旋压试验，研究了不同旋压减薄量对成形工件微观组织与力学性能的影响规律，并对不同减薄量的管材进行了250℃、4 min的退火处理。结果表明，在较低的变形温度以及较高的变形速率下，随着旋压减薄量的增大，外层晶粒尺寸细化至约1μm,内层晶粒被大量孪晶和切带组织交割细化。管材显微硬度和抗拉强度随减薄量的增大而增大，减薄量为44%时，抗拉强度提高至428.5 MPa,但断后伸长率仅为2.5%。经过250℃、4 min退火处理后，晶粒发生回复与再结晶，抗拉强度与断后伸长率均高于原始管材，实现了对AZ31B镁合金管材的强韧化。
工艺参数对5052铝合金板卷圆成形质量影响的数值模拟研究
肖良红;梁帅康;张功旺;叶锋;利用ABAQUS有限元分析软件模拟了5052铝合金板材卷圆成形过程，分析了卷圆半径R、板材宽度w、冲压速度v、摩擦因数μ和单位压边力p对卷圆成形质量的影响，并利用正交数值模拟实验研究了各参数对5052铝合金板材卷圆的增厚率与圆度误差的影响。结果表明，5052铝合金板材卷圆后的增厚率与圆度误差均随工艺参数的改变发生明显变化，且增厚率与圆度误差的变化趋势相反；各工艺参数对5052铝合金板材卷圆成形质量的影响程度依次为R>w>v=p>μ,卷圆半径R的影响最大，而冲压速度v、摩擦因数μ和单位压边力p的影响较小，甚至可忽略。最佳卷圆工艺参数组合为：R=6.0 mm,w=18.0 mm,v=1500 mm·s-1,μ=0.25,p=1.0 MPa。以圆度误差为评判标准，在固定宽厚比w/t=15.0,当R/t<10.0和v>500 mm·s-1时，能得到合格的卷圆零件。
钛合金变截面筋板类构件局部加载成形工艺研究
孟淼;叶龙涛;薛克敏;严思梁;针对钛合金筋板类构件整体加载成形时存在的成形力大、模具填充不饱满等问题，提出了局部加载成形方法，并对其成形特性及工艺优化进行了系统性分析。首先，通过正交试验设计及DEFORM-3D软件模拟研究了局部加载过程中加载区与未加载区的交互作用机制，并揭示了其成形载荷的分布规律及成形质量的影响因素。同时，采用响应面法对成形载荷进行多目标优化，探讨了加载顺序及各道次压下量对成形填充性能的影响。结果表明，通过合理的模具设计可以改善过渡区金属流动状态，防止缺陷产生。利用优化后的工艺参数：搭接区长度为15.6 mm、圆角半径为11.9 mm、单次压下量为6 mm可以将成形载荷由7232.4 N降至3459.4 N,载荷降低高达52.16%。
等径角挤压-冷镦6A02铝合金铆钉头部偏心分析
郑沁莹;何涛;姚婷婷;杜向阳;邓善萍;朱家赟;满文;通过室温压缩实验建立了6A02铝合金材料屈服流变应力模型，利用DEFORM-3D软件分析了等径角挤压-冷镦(ECAP-CU)成形过程及铆钉成形效果，重点阐明了ECAP路径、内角等工艺参数对铆钉头部偏心量的影响规律，并通过实验验证了模拟的可靠性。结果表明：在105°～135°ECAP内角范围内，120°为最优选择，有效避免了105°内角的变形集中问题，克服了135°内角的应变积累不足缺陷；经B路径和C路径处理后，材料的等效应变分布均匀性提升，其中C路径优化效果最突出，CU后铆钉头部最大偏心量降至0.072 mm,较A路径降低83.18%,因此头部偏心现象大幅改善；ECAP铝合金冷镦成形的铆钉模拟外形与实验结果吻合，模拟头部偏心量与实验实测值偏差≤3%。
机械矫正对316L焊接结构件变形和力学性能的影响
杨晨;严建文;翟华;李成;杨晨光;吉海标;对316L平板进行了焊接实验,采用三维扫描仪测量了焊接变形的分布,设计了线性加载、回程加载以及保压加载运动3种矫正策略,搭建了变形矫正实验平台,经位移闭环控制系统实现3种不同的矫正策略对比。开发了基于热弹塑性有限元法的焊接变形矫正数值模拟模型,评估了矫正方法对残余应力的影响,讨论了不同矫正策略对焊接变形和力学性能的影响。结果表明,线性加载、回程加载和保压加载策略下的最大残余变形分别为1.422、 1.158和1.852 mm。矫正过程中,靠近焊缝的高残余应力区域被显著拓宽,卸载后弹性应变部分释放,试样表面应力有效降低,而中间厚度区域仍然残留较大的残余应力。回程加载后屈服强度降低了3.47%,抗拉强度降低了1.09%,伸长率仅降低0.23%,综合性能与原始态试样更为接近。
装夹位置对铜/铝管磁脉冲辅助半固态钎焊接头氧化层去除及冶金结合的影响
芮正雷;黄尚宇;张佳旺;采用磁脉冲辅助半固态钎焊(MPASSB)方法实现了铜/铝管连接,通过构建电磁-结构-流体多场耦合模型,系统分析了装夹成形与钎焊成形过程中管件的高速塑性变形及钎料剪切流变行为。通过调控装夹位置(0、 10和15 mm分别记为H0、 H10和H15),探究其对接头连接效果的影响。结果发现:随着装夹位置增高,装夹成形后铝管与钎料间的初始间隙逐渐增大;钎焊成形阶段,管件与钎料的动态相互作用是界面氧化层去除及冶金结合的关键机制。尽管H10及H15工况下的接头压应力及钎料流速均高于H0工况,但H10与H15工况下钎料与管件的传热效率较差,导致界面氧化层去除效果及接头冶金结合质量均明显劣于H0工况。实验结果表明, H0条件下工艺参数最优,其铜侧界面由Al4.2Cu3.2Zn0.7和扩散层组成接头,未形成脆性金属间化合物。力学性能测试表明,接头剪切强度达76.4 MPa,断裂位置位于铜侧界面扩散层处。
管状构件充液压形回弹规律研究
林才渊;王大伟;王欣儒;张越;金建港;李伟;孙磊;初冠南;基于弹塑性力学理论揭示了充液压形截面回弹的力学机理,并结合有限元模拟和实验研究了内压、圆角半径和壁厚等主要工艺/几何参数对回弹的影响。结果表明,与膨胀变形不同,充液压形主要依靠弯矩来迫使管材发生塑性变形进而获得所需形状,因此其卸载后会产生回弹。可通过调整内压的大小来有效控制充液压形的回弹。研究表明存在一个临界内压,该临界内压将引起纯弯曲变形并导致回弹量达到最大值。因此,充液压形应避免在此临界内压下进行。内压大于临界压力或小于临界内压均能抑制回弹,但是前者效果更为明显。此外,较大圆角半径也有助于减少回弹,因为在相同的内压下会产生更大的拉力。对于确定的管状件,提高内压是减小回弹的有效方法。
热挤压对GH4151难变形高温合金微观组织与力学性能的影响
罗俊鹏;刘志凌;吕少敏;李强;卢瑞青;侯为学;谢兴飞;李克;易出山;曲敬龙;杜金辉;系统研究了热挤压工艺对GH4151难变形高温合金微观组织及力学性能的影响。通过有限元模拟与实验相结合的方法分析了不同热挤压参数下合金的等效应变分布及组织演变特征,并测试了其室温与750℃下的拉伸性能。结果表明,提高热挤压温度会导致γ′相溶解量增加,晶界钉扎作用减弱,晶粒尺寸显著粗化(从10μm增至40μm),进而降低室温抗拉强度与高温塑性;增大热挤压比(4∶1～6∶1)会加剧温升效应,促使晶粒长大与一次γ′相减少,但热挤压比为5∶1时,晶粒细小(<10μm)且一次γ′相分布均匀,可有效协调晶界滑移,综合力学性能最优。最终确定GH4151合金热挤压开坯的优化参数为温度1120～1140℃、热挤压比5∶1,该参数下合金组织均匀,力学性能优异。
Cu-4Ti合金动态再结晶行为与热加工工艺优化
李云博;王文;强凤鸣;张宇烨;杨韫熙;马乾芝;薛泽田;王庆娟;王快社;为了研究变形温度及应变速率对Cu-4Ti合金的热变形行为、动态再结晶及组织演变的影响,利用Gleeble 3500热/力模拟试验机对Cu-4Ti合金在温度为750～900℃、应变速率为0.01～10 s-1下进行了热压缩试验,根据动态材料模型(DMM)建立了Cu-4Ti合金的热加工图,同时采用电子背散射衍射(EBSD)技术对合金的动态再结晶行为进行了深入分析。结果表明, Cu-4Ti合金的流变应力随着温度的升高和应变速率的降低而减小,其安全热加工温度为800～900℃,应变速率为0.01～0.23 s-1。在Cu-4Ti合金的热变形过程中,组织演变以不连续动态再结晶(DDRX)为主,伴随少量的连续动态再结晶(CDRX)现象。低温和高应变速率均不利于DDRX晶粒形核和长大,导致显微组织均匀性较差。在温度为850℃,应变速率为0.01 s-1时,动态再结晶最充分,能够获得相对均匀的组织,为最佳热加工参数。研究结果揭示了Cu-4Ti合金动态再结晶机制与热力学参数的耦合作用规律。
板料成形回弹问题研究新进展
朱东波,孙琨,李涤尘,卢秉恒本文从回弹理论、回弹数值模拟分析、回弹控制三方面对弯曲成形、 3- D复杂浅拉深成形中回弹研究的历史和最新发展状况作了较全面的介绍。文章所引用的大量文献基本概括了前人在这些方面的主要研究方法和重要研究成果。
钢板热冲压新技术介绍
徐伟力;管曙荣;艾健;罗爱辉;钢板热冲压是一种将先进高强度钢板加热到奥氏体温度后快速冲压,在保压阶段通过模具实现淬火并达到所需冷却速度,从而得到组织为马氏体,强度在1500MPa左右的超高强度零件的新型成形技术。文章对钢板热冲压新技术的关键装备、核心技术和优缺点做了系统介绍,并指出了其使用现状和前景。
先进喷丸成形技术及其应用与发展
曾元松;黄遐;李志强;介绍了包括预应力喷丸成形技术、数字化喷丸成形技术、双面喷丸成形技术、激光喷丸成形技术、超声喷丸成形技术和高压水喷丸成形技术等新型喷丸技术,并对这些喷丸技术的基本原理、研究和应用现状以及发展趋势进行了分析,对我国开展喷丸成形技术的研究和开发具有指导意义。
板料成形数值模拟进展
郑莹，吴勇国，李尚健，李志刚，肖景容在给出板料成形的典型成形过程、物理过程与力学模型的基础上，评述了板料成形数值模拟的发展历史和最新进展，包括成形过程与成形缺陷模拟发展，常用材料模型与壳体模型，接触摩擦处理及汽车覆盖件成形应用，文末指出了该领域的发展趋势。
晶体塑性理论及模拟研究进展
章海明;徐帅;李倩;刘珈汝;尚晓晴;董湘怀;崔振山;回顾了大变形晶体塑性理论的发展历程、本构模型和均匀化方法,综述了晶体塑性理论成果和典型应用场合。从流动模型、加工硬化模型和状态变量演化的角度对比分析了唯象的和基于物理机理的晶体塑性模型的理论基础和优缺点;阐述了平均场晶体塑性模型和全场晶体塑性模型的特点和适用场合;从金属多晶体材料的各向异性、织构演化、非均匀塑性变形、可成形性、尺度效应、损伤断裂行为、热变形和微观组织演化、虚拟测试等角度介绍了晶体塑性模拟的典型应用场合,并展望了该领域的未来发展趋势。
汽车覆盖件冲压工艺设计现状及发展趋势
郑金桥 ,黄勇 ,王义林 ,李志刚冲压工艺设计是汽车覆盖件模具设计与制造的基础 ,也是决定覆盖件能否顺利成形的关键。本文通过对汽车覆盖件工艺设计过程中关键技术 ,如成形性能分析、工艺方案设计、工序件设计及CAPP系统研究现状的讨论 ,分析了汽车覆盖件冲压工艺设计未来的发展趋势
鲨鱼皮仿生结构应用及制造技术综述
刘宝胜;吴为;曾元松;鲨鱼体表的盾鳞沟槽结构具有显著的减阻效果。鲨鱼仿生沟槽结构的应用涉及航空、舰艇、汽车、管路运输、风力发电等领域。鲨鱼皮沟槽结构的仿生制造主要有两个途径,即沟槽结构形式与鲨鱼盾鳞仿真结构形式。文章针对沟槽结构的微槽滚压、金刚石多轮廓磨削、飞秒激光烧蚀等制造技术,及鲨鱼盾鳞仿真结构的微压印法、固化法、微电铸法、微纳米滚压法、软刻技术等进行了综述,并对鲨鱼皮仿生结构制造技术进行了展望。
先进喷丸成形技术及其应用与发展
曾元松;黄遐;李志强;介绍了包括预应力喷丸成形技术、数字化喷丸成形技术、双面喷丸成形技术、激光喷丸成形技术、超声喷丸成形技术和高压水喷丸成形技术等新型喷丸技术,并对这些喷丸技术的基本原理、研究和应用现状以及发展趋势进行了分析,对我国开展喷丸成形技术的研究和开发具有指导意义。
钛合金管材研制及其在航空领域应用的现状与前景
江志强;杨合;詹梅;许旭东;李光俊;分析总结了近年来国内外学者和工程技术人员在钛合金管材的研制技术、钛合金管弯曲成形技术、钛合金管端头加工与连接技术及应用方面所开展的研究工作和取得的进展及其发展趋势,并对钛合金管材在我国飞机管路系统的应用前景进行了预测。
《塑性工程学报》学术不端认定及处理办法
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以上办法自公布之日起施行，由《塑性工程学报》编辑部负责解释。
《塑性工程学报》编辑部
2016年 7月21日
