《板材磁流變液軟模成形新方法及其機理研究》是依託哈爾濱工業大學，由王忠金擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：板材磁流變液軟模成形新方法及其機理研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王忠金
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目提出的板材磁流變液軟模成形新方法採用磁流變液作為軟模材料，利用磁流變液在外部磁場作用下流變性質發生可逆變化的特性（液態?半固態?固態），成形過程通過磁場產生裝置控制磁流變液流變性質，可以合理地利用液壓、粘性介質和固態軟模成形的優點，並與壓力載入方式相匹配，使板材處於較好的變形狀態而提高其成形性，為難變形板材和複雜形狀零部件高效、低成本精密成形提供新方法。本項目採用擠壓、脹形和拉深等實驗方法，對試件幾何形狀與應變、磁流變液壓力進行測量，並與數值模擬分析相結合，研究磁流變液流動應力與載入速度、磁場強度之間的關係，磁流變液流變性與壓力載入方式之間匹配關係對板材成形性的影響。評價和選擇適合板材成形用磁流變液類型和特性，建立磁流變液與板材之間相互作用的數學模型和數值分析方法。揭示磁流變液軟模對板材成形性的影響機理，解決板材磁流變液軟模成形新方法關鍵的套用基礎性問題。
結題摘要
本項目創新性地提出並實現了一種新的板材成形方法—將智慧型材料磁流變液作為一種新的成形軟模，目的在於探索套用智慧型材料軟模提高難變形材料成形性的可能性及其機理。主要研究了磁流變液流動應力與載入速度和磁場強度之間的關係、磁流變液流變性對板材成形性的影響規律及其機理、磁流變液流變性與壓力載入方式之間匹配關係對板材變形的影響規律，評價和選擇適合板材成形軟模用磁流變液類型和特性，建立磁流變液與板材之間相互作用的數值分析方法。獲得如下具有科學意義和套用前景的重要成果：(1) 可實現成形過程中通過軟模性能的調控，提高板材的成形極限，如對鋁合金板材成形極限可提高8.43%，這對在航空、航天、汽車等領域有著廣泛套用的鋁合金等輕質難變形材料複雜形狀零件的整體成形，具有重要的實用價值；(2) 通過將智慧型材料作為成形軟模，實現了成形過程中對板材應力狀態的實時調控，這是現有成形工藝無法達到的，開闢了板材成形的新方向；(3) 建立了三向應力狀態下磁流變液流動應力的本構方程，對拓展這種智慧型材料在其它領域的套用具有重要的意義；(4) 揭示了磁流變軟模成形中板材成形性提高的機理。
