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振动辅助塑性成形工艺及机理的研究进展
随着工业技术的不断发展，塑性成形技术作为一种重要的加工方式，对于现代制造业的发展起到了至关重要的作用。在塑性成形过程中，材料的变形往往受到许多因素的影响，如加工温度、加工压力、金属材料的物理性质等等。近年来，振动辅助塑性成形工艺成为了研究的热点，因为它可以提高材料的变形能力及工件的成形质量，同时还可以节约能源和减少环境污染。因此，本文旨在对振动辅助塑性成形工艺及机理的研究进展进行介绍。
一、振动辅助塑性成形工艺的概念及特点
振动辅助塑性成形工艺是指在塑性成形过程中，加入一定的振动信号，使得材料在变形过程中可以产生额外的能量，以达到改善变形能力和工件成形质量的目的。振动辅助成形主要应用于金属板材、管材、筒材、锻件等材料的成形加工中。振动辅助塑性成形的主要特点如下：
1.可以增强塑性变形能力，从而实现高强度材料的成形加工；
2.可以改善工件表面质量，避免凸起和凹陷等缺陷；
3.可以减小模具的磨损和材料损耗，从而降低生产成本；
4.可以节约能源和减少环境污染。
二、振动辅助塑性成形机理的研究进展
振动辅助塑性成形的机理研究是目前的研究热点之一。以下将介绍已有的几种学说。
1.塑性瞬畸效应说
塑性瞬畸效应是指振动辅助成形中，由于振动载荷的作用，会引起材料的临界变形条件发生变化，从而使得材料呈现出不规则的塑性畸变，这种畸变称为“瞬畸效应”。
瞬畸效应理论的主要依据是振动信号产生的剪切应力，它可以使材料的屈服强度发生变化，从而导致材料出现瞬畸现象。当前，许多学者认为瞬畸效应理论是一种有力的机理解释手段，但其具体机理还需深入研究。
2.弹性波共振说
弹性波共振说是指振动信号在工件内部产生弹性波，当波长与工件尺寸相当时，产生共振效应，其结果是引起材料微观结构的调整，从而消除应力集中，增加了材料的变形能力。
目前，弹性波共振说已得到广泛的应用，并成为振动辅助成形的主要理论基础之一。该理论已成功地用于板材成形、挤压成形、锻造成形等过程中。
3.超声塑性化理论
超声塑性化理论是指，在振动辅助塑性成形工艺中，通过加入超声振动信号，使得材料在变形过程中产生应力的变化，从而提高材料的塑性变形能力。
当前，许多学者都对超声塑性化理论产生了浓厚的兴趣，并开始在高强度合金的成形中进行研究。该理论还有待进一步探索其机理和优化参数设计。
三、振动辅助塑性成形工艺在实际生产中的应用
目前，振动辅助塑性成形技术在实际生产中已得到广泛应用，主要应用于板材、管材、锻件、油管等制造业中。其中，应用最广泛的是板材成形加工。
振动辅助塑性成形工艺除了可以提高成形质量外，还可以节约能源和减少环境污染。如在汽车车身板材加工中，采用振动辅助成形工艺，既可以提高生产效率，又可以降低成本，同时还可以减少大量的废料产生，进一步减轻了对环境的污染。
四、结论
振动辅助塑性成形工艺技术在近年来得到了广泛的研究和应用。目前，振动辅助塑性成形研究涵盖了多个学科领域，学者们提出了许多振动辅助塑性成形机理理论，但目前仍缺乏一种统一的理论基础和规范的应用方法。因此，我们需要进一步深入研究振动辅助塑性成形机理，发掘其潜力，促进其更为广泛的应用。