题目：特种材料微小型零件充液柔性成形及其过程数值模拟

充液成形指采用液态的水、油或粘性物质作传力介质，代替刚性的凹模或凸模，使坯料在传力介质的压力作用下贴合凸模或凹模而成形。它是一种板材柔性成形技术，与传统工艺方法相比具有诸多优点：模具结构简单，提高成形极限，成形零件的表面质量好、尺寸精度高，适合成形形状复杂、难成形材料的零件。它既节约了能源，降低了成本，又适应了当今产品的小批量、多品种的柔性发展方向，广泛应用于航空、航天、汽车、家电等领域。 本文首先简要介绍了国内外充液成形技术的研究进展以及数值模拟在板材成形中的应用。基于板材成形模拟软件DYNAFORM对小圆锥形零件的充液成形过程进行数值模拟，研究了板料在充液成形过程中的基本状态，着重分析了液室压力加载曲线、凸模与板料的初始间距等成形条件对零件成形的影响。利用自行研制的通用板材充液成形装备，在不同条件下进行小圆锥形零件的充液成形实验，得到了比较理想的结果；并对模拟结果和实验结果的板料变形情况进行了分析比较，验证使用 DYNAFORM 对小圆锥形零件充液成形进行模拟的可靠性。 本文针对具有微小特征尺寸的复杂薄壁环形零件提出了轴向进给与充液胀形相结合多步充液成形的工艺方法，并设计了模具的基本结构。以美国HKS公司的通用有限元软件ABAQUS为平台建立了数值模拟模型，基于建立的模型对复杂环形零件的成形工艺进行模拟，分析了液室压力加载曲线、模具的摩擦系数、开模间距等工艺条件对成形的影响，优化了工艺参数，为进一步工艺实验提供参考依据。