机械工程学报

作者：林艳丽, 王家明, 刘军鹏, 苏一博, 王硕, 何祝斌

单位：1. 大连理工大学机械工程学院 大连 116024;2. 高性能精密制造全国重点实验室 大连 116024

关键词：制耳,理论模型,各向异性,拉深试验,2219-O铝合金；

基金：国家自然科学基金(52075075)和中央高校基本科研业务费(DUT20RC(5)031)资助项目。

因材料面内各向异性，杯形件拉深时会出现波浪状制耳缺陷。为了准确预测制耳，针对现有理论模型仅考虑单向压缩变形的局限性，在考虑微体的双向应力状态和径向不均匀变形影响的基础上，提出一种新的杯形件制耳特征(包括制耳数量、位置、杯壁高度)定量预测理论模型。通过2219-O铝合金杯形件的拉深仿真和试验验证理论模型的准确性。结果表明，制耳个数与面内各向异性系数的极大值个数相同，杯壁高度与各向异性系数rθ+90呈单调递增关系，杯壁高度的极大值、极小值位置与i>rθ+90的极大值、极小值位置对应，极大值位置对应出现制耳波峰，极小值位置对应出现制耳波谷。对比不同初始板坯直径下的制耳特征，理论预测的制耳数量与试验完全相同；制耳波谷位置完全相同，制耳波峰位置略有误差，最大误差不超过4°；杯高和制耳高度的预测精度显著优于现有理论模型预测精度，且预测精度对于不同的初始板坯直径具有更好的一致性。该理论模型可不依赖于材料的本构模型，能为杯形件拉深制耳的研究提供参考。

来源：2025年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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