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。
复杂板材构件成形-增材复合制造工艺研究综述
葛听雨;李燕乐;陈恒;杨成龙;宋少奇;李方义;系统综述了板材构件成形-增材复合制造工艺的研究进展。首先,基于复合机制将现有工艺归纳为3类:基于预变形基板的成形-增材顺序复合、基于增材预制坯的成形-增材顺序复合以及成形-增材交替顺序复合工艺,并分别阐述了其原理、特点与研究现状。其次,重点分析了复合制造过程中的关键挑战,包括复合制造工艺中的残余应力与变形抑制策略、复合/增材部件在复杂应力状态下的成形性以及界面的微观组织调控问题。最后,展望了板材构件成形-增材复合制造工艺的发展趋势,为解决复杂构型约束下复合板材构件的整体制造难题提供参考。
TC4钛合金温镦成形组织演化及开裂失效分析
刘佳琪;梁祥瑞;李想;胡成亮;以TC4钛合金实际温镦成形工艺为研究对象,开展了400~800℃条件下不同变形程度的温镦试验,重点研究了不同变形温度与变形程度对温镦后变形区微观组织演化及绝热剪切行为的影响。通过对温镦后TC4钛合金试件的宏观开裂、内部微裂纹以及绝热剪切带特征的综合分析,确定了TC4钛合金的温镦成形工艺窗口。结果表明,绝热剪切带是TC4钛合金温镦成形中发生失稳开裂的关键前兆特征,温度为400~550℃、镦粗变形程度为60%~83%是发生开裂的高度敏感区;同时,该温度区间内试样更易出现鼓出不连续和形状不对称,进一步促进绝热剪切带开裂倾向。为降低开裂风险,多工位温镦的大变形阶段宜在700~800℃范围内完成。
高速机车电机空心转轴旋转锻造工艺研究
王恩泽;武媛;杨嘉;田天泰;张琦;为使高速机车提速降噪,降低能耗,设计了一种适合高速机车电机的空心转轴并通过了强度仿真验证。通过有限元模拟了空心转轴旋转锻造的锻造过程及变形特征,在此基础上制定了适合空心转轴的成形及热处理工艺,从而制备出了高速机车用电机空心转轴。结果表明,使用旋转锻造工艺可以使转轴成形损伤累积和成形力控制在较低水平,并保证转轴的强度和精度达到设计要求。经过调质处理后,转轴基体为马氏体组织,轴身抗拉强度和屈服强度提升明显,提升平均达到10%以上。一定壁厚的空心转轴设计能够在减重的同时保证足够的材料强度,提升轻量化水平29.1%。
基于EGRO-RBF的304不锈钢管材无芯弯曲成形质量预测
苟毓俊;刘泽同;陈建勋;何宗霖;为了探究管材无芯弯曲工艺参数与成形质量的关系,提升管材无芯弯曲工艺的智能化程度,建立了基于EGRO-RBF算法的304不锈钢管材无芯弯曲成形质量预测模型。以某钢厂管材无芯弯曲相关数据作为神经网络样本集,建立径向基函数(RBF)神经网络,引入多策略改进的淘金者优化算法(EGRO)优化模型结构,将预测结果与传统RBF神经网络和GRO-RBF神经网络结构进行对比。结果表明,所提出的改进策略有效增强了神经网络的预测精度,能够通过无芯弯曲工艺参数较为准确地预测管材的成形质量,预测值与真实值的误差处于工业实际生产的允许范围之内。
2219铝合金锥形壁板蠕变校形仿真与试验研究
陈奎亘;徐永谦;湛利华;针对2219-T8铝合金大尺寸锥形壁板滚弯成形的精度控制难题,创新性地构建了滚弯-蠕变时效复合成形全流程多场耦合数值模型,揭示了残余应力场与蠕变时效机制的耦合作用规律。通过建立考虑预变形残余应力的蠕变本构模型,实现了成形过程中应力松弛与蠕变变形的精准表征。研究发现:在38 mm下压量下滚弯成形后经190℃/5 h蠕变时效处理,型面偏差降低81.3%至±5 mm,圆度偏差下降73.08%至5 mm,并首次发现残余应力场可提升蠕变均匀性,使Mises应力分布变异系数降低42.7%。试验验证了柔性点阵模具与双阶蠕变时效工艺的有效性,成功将Φ1.5 m级壁板扭曲度控制在0.25 mm,母线直线度优化32.19%。
基于熵权综合评价法的异形管内高压成形仿真及工艺优化
董友根;徐雪峰;陈粤辉;雷小强;廖宏伟;范玉斌;为解决传统异形管内高压成形存在的效率低、壁厚不均匀以及贴膜率低等问题,提出了基于熵权综合评价法的复杂截面进气道异形管内高压成形工艺参数优化方法。首先,对零件轴线长度为812.86 mm,左端截面直径为Φ170 mm,右端截面周长为516.2 mm的异形管建立了内高压成形有限元模型。然后,采用五因素三水平的方案进行了正交试验,分析了各工艺参数对进气道异形管成形质量的影响。最后,将3个质量指标通过综合评价法转化为以综合评分为单一指标的目标优化。通过对综合评分进行极差分析,获得异形管内高压成形的优化工艺参数,最优参数组合为:内压采用先快后慢的加载路径;轴向进给采用先慢后快的加载路径;补料区摩擦因数为0.06;过渡区摩擦因数为0.01;成形区摩擦因数为0.06。最后通过内高压成形试验验证了工艺优化结果的可靠性。
局部带筋钛合金框激光熔化沉积-热拉弯复合成形多工艺联合仿真
吕海洋;李东升;张颖;李小强;李勇;针对具有局部筋条特征的变截面钛合金框类构件在低成本复合成形过程中变形精确预测问题,建立了一种结合激光熔化沉积与热拉弯的复合制造多工艺联合仿真方法,开展了典型构件激光沉积与热拉弯实验,仿真结果表明增材制造后残余应力预测误差范围为12.7%~24.3%,自阻电加热过程中温度场预测误差控制在5%以内,与未考虑初始条件的单工艺仿真相比,多工艺仿真在热拉弯成形后应力演化和应力松弛预测精度方面分别提高了65.1%和80.8%。通过考虑初始残余应力和温度分布,多工艺仿真结果表明应力松弛后回弹的精度达到93.3%。进一步,基于建立的多工艺联合仿真模型,探讨了复合制造工艺参数和筋条结构对温度分布、内应力演化及变形行为影响规律,在900 W功率下热循环特征最优,筋条厚度为25 mm、间距为250 mm时回弹量最小。
面向力学性能提升的航空发动机支撑环锻造工艺优化
熊贤卿;刘灿;苏海;吴涛;徐戊矫;针对某航空发动机用2618铝合金支撑环在热加工后其抗拉强度和疲劳寿命未达到服役性能要求的问题,首先对该铝合金支撑环截面上出现的3个组织分区进行了EBSD表征分析,通过对比晶粒形貌特征、平均晶粒尺寸、再结晶百分比、晶粒取向差分布(GOS)值和几何必须位错(GND)密度发现支撑环截面上3个组织分区的再结晶程度存在较大差异。基于所建立的铝合金支撑环热锻成形有限元模型,对原锻造工艺所获得的支撑环截面的等效应变、再结晶百分比和平均晶粒尺寸进行仿真对比,结果表明支撑环截面上3个组织分区的再结晶程度差异来源于其热锻过程的应变分布不均。针对坯料始锻温度、模锻速度和摩擦因数设计了三因素三水平的正交实验,结合数值模拟仿真对支撑环热锻工艺参数进行了优化。对工艺优化后锻造的支撑环截面再次进行了EBSD表征,截面上不同分区的晶粒组织相较于初始工艺均得到了细化。同时,对优化后的支撑环锻件开展了拉伸性能和疲劳寿命检测,其各项指标均满足设计要求。
Cu-Ag合金细-微观不均匀变形的HRDIC研究
杨晓乐;庞博;李文玉;杜三明;采用高分辨数字图像相关技术,结合半原位单轴拉伸实验,系统研究了Cu-4Ag和Cu-20Ag合金细-微观尺度的不均匀变形行为。结果表明:微观尺度下, Cu-4Ag合金滑移带主要在Cu基体内汇聚,形成间隔排列的高应变条纹; Ag颗粒阻碍滑移带扩展,并在Cu-Ag界面处形成应变集中。Cu-20Ag合金由于Ag相体积分数较高,滑移带集中形成不均匀的局部高应变区,在Ag相中表现出受阻、单侧穿透及完全穿透3种模式,存在协同变形现象。细观尺度上, Cu-4Ag合金的变形均匀性主要由Cu基体变形主导;而Cu-20Ag合金由于Ag含量较高,其变形不均匀性受异质界面影响更为显著。应变统计表明,随着变形量的增加,较软的Cu相应变均值始终高于Ag相,因此承载着更高的应变值,且持续增长的方差反映了应变的分散程度也在持续增大,即变形不均匀程度越来越高。铸态Cu-Ag合金作为异质双相材料,由于Cu相与Ag相的性质不同,二者在界面处产生应变梯度,导致界面处的几何必要位错堆积并产生背应力,引发异构诱导强化来提升材料强度。同时,该强化机制通过协调异质界面的应变分配延缓颈缩,从而协同优化了合金的强度与延展性。
0.8D弯曲半径铝合金薄壁管推-旋一体弯曲成形关键参数影响研究
刘杰;范玉斌;徐雪峰;刘杰松;肖洁;曾祥;谢君;为提升5A02铝合金小弯曲半径薄壁管的弯曲成形极限,针对Φ30 mm×1.0 mm、弯曲半径为0.8D的管坯,开展了推-旋一体弯曲成形关键参数影响研究。结合Abaqus有限元模拟与工艺实验,系统探究了管坯进给速度V1、旋轮转速V2、反推压强P及其加载路径对成形质量的影响。结果表明:降低管坯进给速度V1可有效抑制内侧起皱,当V1由15 mm·s-1减小至3 mm·s-1,内侧增厚率降低了5.1%。旋轮转速V2对改善成形质量具有关键作用,与旋轮固定形式相比,当旋轮转速增大至V2=1.5V1时,内侧增厚率降低了8.0%、输出端伸长量延长了107.8%,但继续增大V2,其改善效果趋于饱和。反推压强P需精确控制,P小于70 MPa易导致不贴模与起皱,大于70 MPa则会加剧壁厚不均并抑制材料伸长。据此确定了较优工艺窗口:在70 MPa的反推压强P下,结合D加载路径(P经线性变化在3/4管坯行程时达到最大值),可获得无缺陷、质量良好的弯管。
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。
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。
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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4、论文作者异议的处理
如论文作者对本刊的认定和处理结果持有异议,可在接到通知之日起10个工作日内向学报编辑部提出书面申请复核(逾期本刊将不予受理),编辑部负责邀请专家对该论文进行复审,做出最终处理意见,并在30个工作日内将复审结果通知论文作者。
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
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