塑性成形理论与实践的创新

序

前言

第一篇 王仲仁教授的学术论文文选

塑性理论

20世纪80年代初期中国的固体强度理论在金属塑性成形中的重要应用成果

试论塑性加工的实质是"力处理"

论塑性加工中应变应力顺序对应规律--兼评古布金的最小阻力定律

论应力偏量及应力张量第三不变量的物理意义及其在主应力空间中的几何意义

广义屈服准则

一点的三维剪应力图及其与金属变形类型的对应关系

主剪应力法及其在锥模薄管拉拔与缩颈中的应用

内压椭球壳塑性变形的发生部位与扩展过程分析

三向应力Mohr圆的真实构成及剪应力作用方向的确定

偏应力张量第二及第三不变量在塑性加工中的作用

Hencky应力方程与主剪应力迹线上正应力方程的比较

三维最大剪应力迹线上的正应力变化规律

板料变形受压失稳临界条件分析

用嵌入螺柱法研究金属塑性应变分布

A Consistent Relationship Between the Stress-and Strain-components and its Application for Analyzing the Plane-stress Forming Process

A New Method to Prove the Rule of Change of Normal Stress Along a Slip Line

Principal Shearing Stress Locus Theory of Axisymmetrically Plastic Flow

The Application of Strength Theories and Yield-criteria in Engineering

The Method of the Principal Shear Stress Tracing Line and its Application in the Flaring and Expanding of a Thin-walled Tube with a Conical Punch

Three-dimensional Representation of Normal Stress Magnitude with Applications to Hydrobulge Forming

Multiple-factor Dependence of the Yielding Behavior to Isotropic Ductile Materials

Graphical Methods of Representing the Stress Components on Dif{erent Inclined Planes at One Point

Comprehensive Analysis of Stress-Strain in Typical Metal Forming Processes

液力成形

椭球壳体液压成形的塑性变形规律的研究

无模胀球的原理与研究进展

单曲率多面壳体液压胀球工艺

应力莫尔圆变化分析及其在典型液力塑性成形中的应用

内高压成形起皱行为的研究

Experimental Research and Finite-element Simulation of Plates Hydrobulging in Pairs

Progress in Shell Hydroforming

Numerical Simulation of Plastic Deformation of Pressurized Oblate Spheroid Inscribed Single-Curvature Shells

Theoretical Analysis and Experimental Research into the Integral Hydro-bulge Forming of Oblate Shells

Hydroforming of Typical Hollow Components

The Integrally Hydro-forming Process of Pipe Elbows

Safety Analysis of 200m3 LPG Spherical Tank Manufactured by the Dieless Hydroulging Technology

Research on the Integral Hydrobulge Forming of Ellipsoidal Shells

Research into the Dieless Hydro-forming of Nonuniform Thickness Spherical Vessels

Experiment and Numerical Simulation of Hydro-forming Toroidal Shells with Different Initial Structure

Analysis of the Internal Pressure in Tube Hydroforming and Its Experimental Investigation

Effect of the Initial Structure on the Hydro-forming of Toroidal Shells

新成形技术

多点"三明治"成形及其在风洞收缩段形体制造中的应用

板材数控增量成形过程的研究

粘性介质压力成形的应用研究

管件电磁成形研究

等径侧向挤压应变分析

Al-Li2091合金超塑成形/扩散连接工艺研究

钛合金半球件超塑成形的数值模拟与实验研究

用大尺寸粉末颗粒材料制备PM-SiCp/LYl2及其超塑性研究

静液压力下7075铝合金圆环压缩试验研究

曲轴RR法镦锻成形的数值模拟与缺陷预测

胀形法加工聚碳酸酯板材制品的工艺参数研究

马鞍形板材件多点"三明治"成形实验研究

Multi Point Sandwich Forming

Spinning Conical Workpiece without Mandrel

Analysis of Blanking Vibration with Consideration of the Break-through State

Research into the Properties and Microstructure of ZA13 Alloy Tubes Formed by Liquid Extrusion

……

第二篇 业内专家对王仲仁教授学术贡献的评价

第三篇 王仲仁创新与创业、科学研究及教书育人等方面的部分文章

第四篇 王仲仁教授相关报道

第五篇 附录

《塑性成形理论与实践中的创新:王仲仁文选》是王仲仁教授及其学生们的研究成果汇编。第一篇为塑性成形理论与实践方面的创新，主要包括:首次给出的塑性加工中三向受力各工序在Mises屈服柱面上的定位及平面应力各工序沿屈服椭圆的加载轨迹与尺寸变化趋势的预报、所发明的无模液压胀形与多点三明治成形及其在工程项目中的应用、内高压成形及黏性介质压力成形的应用，也包括对上述新加工方法的有限元模拟。第二篇为业内专家回顾和总结王仲仁教授在塑性加工领域多方面贡献的学术论文。第三篇为王仲仁教授关于创新与创业、科学研究、教书育人等方面的文章。第四篇为王仲仁教授的相关报道。第五篇为附录，包括王仲仁教授获奖成果目录、学术论文目录、主编书籍目录及所指导的博士生论文题录等。

板料成形

其成形方法主要有真空成形法。

真空成形法有凹模法和凸模法。将超塑性板料放在模具中，并把板料和模具都加热到预定的温度，向模具内吹入压缩空气或将模具内的空气抽出形成负压，使板料贴紧在凹模或凸模上，从而获得所需形状的工件。对制件外形尺寸精度要求较高时或浅腔件成形时用凹模法，而对制件内侧尺寸精度要求较高时或深腔件成形时则用凸模法。

真空成形法所需的最大气压为105Pa，其成形时间根据材料和形状的不同，一般只需20~30s。它仅适于厚度为0.4~4mm的薄板零件的成形。

板料深冲

在超塑性板料的法兰部分加热，并在外围加油压，一次能拉出非常深的容器。深冲比H/d0可为普通拉深的15倍左右。

挤压和模锻

超塑性模锻高温合金和钛合金不仅可以节省原材料，降低成本，而且大幅度提高成品率。所以，超塑性模锻对那些可锻性非常差的合金的锻造加工是很有前途的一种工艺。

高能高速成形是一种在极短时间内释放高能量而使金属变形的成形方法。高能高速成形的历史可追溯到100多年前，但由于成本太高及当时工业发展的局限，该工艺在当时并未得到应用。随着高新技术的发展及某些重要零部件的特殊需求，近些年来，高能高速成形得以飞速发展。高能高速成形主要包括:利用高压气体使活塞高速运动来产生动能的高速成形，利用火药爆炸产生化学能的爆炸成形，利用电能的电液成形，以及利用磁场力的电磁成形。

这些特殊的成形工艺不仅赋予了成形后的材料特殊的性能，而且与常规成形方法相比还有以下特点。

①高能高速成形几乎不需模具和工装以及冲压设备，仅用凹模就可以实现成形。

②高能高速成形时，零件以极高的速度贴模，这不仅有利于提高零件的贴模性，而且可以有效地减小零件弹复现象。所以得到的零件精度高，表面质量好。

③因为是在瞬间成形，所以材料的塑性变形能力提高，对于塑性差的用普通方法难以成形的材料，采用高能高速成形仍可得到理想的成形产品。

④高能高速成形方法对制造复合材料具有独特的优越性，例如，在制造钢-钛复合金属板中，采用爆炸成形瞬间即可完成。

⑤高能高速成形是特殊的成形工艺，成本高、专业技术性强是这种工艺的不足之处。