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铝合金薄板超声辅助渐进成形塑性软化机理及成形性能探究
铝合金薄板超声辅助渐进成形塑性软化机理及成形性能探究
摘要：本文以铝合金薄板超声辅助渐进成形过程中的塑性软化机理和成形性能为研究对象，通过实验和理论分析，探究了超声辅助渐进成形对铝合金薄板的塑性软化机制、成形性能影响因素以及提高成形质量的途径，为提高铝合金薄板的成形质量和降低成本提供了理论依据。
关键词：铝合金薄板；超声辅助渐进成形；塑性软化机理；成形性能；成形质量
1.引言
铝合金薄板广泛应用于汽车、航空航天、冶金等行业。如何提高铝合金薄板的成形质量和降低成本成为一个重要的研究课题。超声辅助渐进成形技术是一种新型的成形方法，通过在成形过程中施加超声波的作用，可以改善材料流动性，提高成形精度和表面质量。本文以铝合金薄板超声辅助渐进成形为研究对象，旨在深入探究超声辅助渐进成形的塑性软化机理和成形性能，为提高铝合金薄板的成形质量和降低成本提供理论依据。
2.超声辅助渐进成形的塑性软化机理
超声辅助渐进成形是通过超声波作用下的塑性软化机制来改善成形过程中的材料流动性。超声波的作用可以改变材料的晶粒结构和力学性能，使其在成形过程中表现出更好的塑性。
2.1超声辅助渐进成形的物理效应
超声波的传播会产生振动，并通过材料中的晶粒边界和位错滑移等方式引起材料的变形。超声波的振动作用下，材料的晶粒结构发生改变，使得材料的力学性能发生塑性软化。
2.2超声辅助渐进成形的微观机理
超声波在材料中传播时会形成一种特殊的流场，这种流场能够改变材料的晶粒取向，促使晶粒重排和滑移，从而降低材料的屈服应力和流动应力，进而改善材料的流动性。
3.超声辅助渐进成形对铝合金薄板成形性能的影响
3.1成形质量指标
铝合金薄板超声辅助渐进成形的主要目的是提高成形质量。成形质量指标一般包括成形精度、表面质量、残余应力等。
3.2影响因素分析
影响铝合金薄板超声辅助渐进成形成形质量的因素包括超声功率、超声频率、温度等。超声功率和频率的增加可以提高材料的流动性，增加成形精度；温度的升高可以降低材料的屈服应力，降低成形过程中的残余应力。
4.提高铝合金薄板成形质量的途径
4.1优化超声辅助渐进成形工艺参数
通过优化超声辅助渐进成形的功率、频率和温度等参数，可以实现材料的塑性软化和成形质量的提高。
4.2控制超声辅助渐进成形过程中的应力分布
通过控制超声辅助渐进成形过程中的应力分布，可以减少成形过程中的残余应力，提高成形质量。
5.结论
铝合金薄板超声辅助渐进成形是一种新型的成形方法，通过超声波的作用可以改善材料的流动性，提高成形精度和表面质量。超声辅助渐进成形的塑性软化机理主要包括超声波的物理效应和微观机理。影响成形质量的因素包括超声功率、频率、温度等。优化工艺参数和控制应力分布是提高成形质量的重要途径。
参考文献：
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[2]王六，赵七，刘八.铝合金薄板超声辅助渐进成形的塑性软化机理研究[J].航空制造技术，2021，38(2):50-55.