文/刘嘉庚，韩静涛，张永军·北京科技大学材料科学与工程学院

金属层状复合材料冲压成形问题分析

文/刘嘉庚，韩静涛，张永军·北京科技大学材料科学与工程学院

刘嘉庚，北京科技大学在读博士，从事层状金属复合材料的制备和性能研究以及晶体塑性有限元模拟。

金属层状复合材料由于具有优异的比强度，耐蚀耐磨性及导热导电导磁等多功能性而越来越受到企业和科研工作者的关注。而作为半成品的金属层状复合材料需要经过复杂的深加工工艺才能生产出最终产品，像一些工程结构零件和大型压力容器等需要经过冲压加工得到。因此，研究冲压工艺对金属层状复合材料的成形性能显得尤为重要，而由于金属层状复合材料的冲压成形比单一金属要复杂的多，不仅要考虑冲压加工的相关工艺参数，还要考虑金属板各层的力学性能和变形协调能力。

金属层状复合材料整体力学性能

将两种或多种材料经过某种工艺结合后，新形成的复合材料的整体力学性能相较于各层金属的力学性能会有相应的改变，这主要体现在抗拉强度、抗剪强度、弯曲半径和杯突试验值。

⑴抗拉强度Rm，抗剪强度τb。例如，依据国标GB/T 13238-1991《铜-钢复合板牌号、力学性能及应用》中的规定，最小抗拉强度Rm可以通过下式计算：

其中，Rm1、Rm2分别为基、复材抗拉强度下限值；δ1、δ2分别为基、复材厚度。可以看出，Rm为两种材料的平均值。

⑵复合板弯曲能力。根据GB/T 17102 -1997《不锈复合钢板冷轧薄带和钢带性能》的规定，08Al和1Cr18Ni9复合后，弯曲半径增大为单层的几倍，抗弯能力显著减小。……