金屬超聲振動(dòng)塑性成形技術(shù)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)

仲崇凱，管延錦，姜良斌，解振東

（山東大學(xué)材料液固結(jié)構(gòu)演變與加工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250061）

在傳統(tǒng)的金屬塑性成形過(guò)程中，如果利用一定的裝置對(duì)模具或工件進(jìn)行激振，不僅可以降低工件和模具之間的摩擦力及整體成形力，同時(shí)還能提高材料的變形能力或成形性能，得到更好的工件質(zhì)量［1］。迄今為止，人們針對(duì)金屬超聲振動(dòng)塑性成形的理論機(jī)制，以及超聲振動(dòng)在棒料拉絲、管材拉拔、板料成形、擠壓成形、粉末成形、鐓鉚、冷鍛、旋壓、擺動(dòng)輾壓等塑性成形工藝中的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究，其中振動(dòng)拉絲和振動(dòng)拔管等已經(jīng)獲得了實(shí)際的工程應(yīng)用［2—3］。文中詳細(xì)介紹金屬超聲振動(dòng)塑性成形的研究現(xiàn)狀，并展望未來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

1 金屬超聲振動(dòng)塑性成形的技術(shù)原理與主要特點(diǎn)

1.1 技術(shù)原理

金屬超聲振動(dòng)塑性成形是指對(duì)經(jīng)典的塑性加工系統(tǒng)中的加工模具（或被加工材料）施以一定方向、頻率和振幅的可控超聲振動(dòng)，從而利用超聲能量輔助完成各種塑性成形加工的工藝過(guò)程。用于金屬成形的超聲施振裝置一般由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅軒和工具頭等基本部分構(gòu)成［2—7］，如圖1所示。

圖1 超聲振動(dòng)裝置Fig.1 Ultrasonic-vibration device

超聲波發(fā)生器的作用是將工頻交流電轉(zhuǎn)換為超聲頻電震蕩信號(hào)，以供給工具頭端面往復(fù)振動(dòng)的能量。換能器的作用是將高頻電震蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)。超聲波變幅桿又稱超聲變速桿或超聲聚能器，其作用是放大換能器所獲得的超聲振幅，以滿足超聲成形的需要［5］。

一般將由換能器、變幅桿以及加工工具等所組成的系統(tǒng)稱為超聲振動(dòng)系統(tǒng)。圖2給出了一種超聲振動(dòng)輔助壓縮的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

圖2 超聲振動(dòng)輔助壓縮試驗(yàn)裝置示意圖Fig.2 Equipment for ultrasonic-vibration assisted compression

1.2 主要特點(diǎn)

與常規(guī)塑性成形相比，超聲振動(dòng)塑性成形能夠顯著降低成形力，減少模具與工件間的摩擦，提高加工速度，減少中間處理環(huán)節(jié)［8］，并能有效提高制品的表面質(zhì)量和尺寸精度。由于超聲振動(dòng)塑性成形可提高材料的變形能力或成形性能，在高硬度、高強(qiáng)度及難變形材料的塑性加工方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，這可能成為一些特殊新材料的最有效加工途徑［7］。人們針對(duì)金屬超聲振動(dòng)塑性成形的理論機(jī)制，以及超聲振動(dòng)在棒料拉絲、管材拉拔、板料成形、擠壓成形、粉末成形、鐓鉚、冷鍛、旋壓、擺動(dòng)輾壓等塑性成形工藝中的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究，其中振動(dòng)拉絲和振動(dòng)拔管等已經(jīng)獲得了實(shí)際的工程應(yīng)用。

2 超聲振動(dòng)塑性成形國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 理論研究

1955 年 Blaha 和 Langenecker［9］在進(jìn)行超聲振動(dòng)作用下的鋅單晶拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到了材料的變形力突然減小的“軟化現(xiàn)象”，這一現(xiàn)象被稱為金屬的超聲塑性加工效應(yīng)，也稱為Blaha效應(yīng)。Blaha效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)引起了人們極大的興趣，眾多學(xué)者就超聲振動(dòng)在塑性變形體中的傳播及其對(duì)被加工材料行為的影響進(jìn)行了研究。例如，Meleka和Harris［10］對(duì)純鋅進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)施加20×103Hz的超聲振動(dòng)，發(fā)現(xiàn)樣品所能承受的變形量比普通拉伸時(shí)大100%以上，并且這種優(yōu)異的抗斷裂能力與預(yù)變形程度無(wú)關(guān)，而與振動(dòng)的幅值成正比。Meleka認(rèn)為采用振動(dòng)所取得的效果與升溫所取得的效果相同。迄今為止，對(duì)金屬超聲振動(dòng)塑性成形理論機(jī)制的研究均是建立在所謂“體積效應(yīng)（volume effect）”和“表面效應(yīng)（surface effect）”2個(gè)概念的基礎(chǔ)之上:金屬塑性流動(dòng)時(shí)振動(dòng)對(duì)內(nèi)部應(yīng)力影響的體積效應(yīng);振動(dòng)對(duì)被加工工件與模具間的外摩擦影響的表面效應(yīng)。

在體積效應(yīng)研究方面，Kempe［11］等人提出了位錯(cuò)可能吸收振動(dòng)能量的3種機(jī)制，即:共振機(jī)制、松弛機(jī)制以及滯后作用。Atanasiu［12］對(duì)超聲場(chǎng)中有關(guān)金屬材料的參數(shù)變化給出了系統(tǒng)的定量計(jì)算式，并用剛粘塑性模型描述了強(qiáng)超聲場(chǎng)成形工藝中的金屬行為，認(rèn)為材料的屈服強(qiáng)度是超聲強(qiáng)度的指數(shù)函數(shù)。何勍等人［13］基于彈粘塑性本構(gòu)關(guān)系，討論了附加振動(dòng)時(shí)單軸拉伸的應(yīng)變及應(yīng)力變化過(guò)程，給出了低中頻振動(dòng)塑性加工中體積效應(yīng)的一個(gè)一維力學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)拉伸的應(yīng)力歷程取決于應(yīng)變歷史和應(yīng)變率的大小。何勍等人［14］根據(jù)疊加原理的基本思想，采用Kirchner等人對(duì)應(yīng)變變化的基本假定，給出了體積效應(yīng)機(jī)理的數(shù)學(xué)描述，并且指出體積效應(yīng)機(jī)理的本質(zhì)在于平均應(yīng)力的減小。振動(dòng)對(duì)于金屬單軸拉伸過(guò)程的影響主要取決于頻率、振幅及變形速度3個(gè)參量，宏觀的作用結(jié)果表明當(dāng)塑性變形的速度很緩慢時(shí)，平均應(yīng)力降低的幅度僅取決于振幅的大小，而頻率的改變對(duì)體積效應(yīng)沒(méi)有明顯的影響。鄭金鑫等人［15］指出超高頻振動(dòng)下材料的本構(gòu)關(guān)系已發(fā)生重大變化，他研究了金屬材料在超高頻振動(dòng)下的特殊行為，建立了材料在超高頻振動(dòng)下的本構(gòu)方程，并著重指出在研究和分析材料在超高頻作用下的性能時(shí)必須考慮到微結(jié)構(gòu)間的影響。蔡改貧等人［16—17］采用Kirchner對(duì)應(yīng)變時(shí)間歷程的基本假設(shè)，針對(duì)振動(dòng)拉伸建立了一維的粘彈塑性模型;根據(jù)所給定的振型參數(shù)和材料力學(xué)性能參數(shù)，結(jié)合特定的振動(dòng)拉伸實(shí)例，分別得出金屬在準(zhǔn)靜態(tài)拉伸和振動(dòng)拉伸時(shí)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力與時(shí)間、動(dòng)態(tài)應(yīng)力與應(yīng)變和平均應(yīng)力與應(yīng)變率的變化趨勢(shì)等，基于粘彈塑性本構(gòu)關(guān)系分析了低頻振動(dòng)塑性成形的體積效應(yīng)機(jī)理。Huang等人［18］以塑性泥模擬和實(shí)驗(yàn)研究了超聲振動(dòng)作用下的金屬熱鐓粗成形過(guò)程，發(fā)現(xiàn)平均成形力降低，并解釋為應(yīng)力0疊加和界面摩擦的降低，實(shí)驗(yàn)中采用三維多普勒激光測(cè)振儀測(cè)量振動(dòng)參數(shù)。Hung等人［19］實(shí)驗(yàn)研究了A6061-T6鋁合金在超聲振動(dòng)鐓粗過(guò)程中的成形載荷降低機(jī)制，在無(wú)摩擦條件下鐓粗過(guò)程中超聲振動(dòng)能提高試樣溫度和軟化試樣表面，從而降低成形載荷。另一方面，金相分析和顯微硬度試驗(yàn)揭示了在鐓粗過(guò)程中位錯(cuò)存在能量吸收，也對(duì)成形載荷的降低有所貢獻(xiàn)。G.Faraji［20］等人采用實(shí)驗(yàn)和有限元分析結(jié)合的方法，研究了管狀通道角擠壓成形中，軸向和徑向的超聲振動(dòng)振幅對(duì)材料變形行為和擠壓力的影響;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明施加超聲振動(dòng)后，有效應(yīng)變的大小和應(yīng)變分布的均勻性都得到提升，并且振幅越大，有效應(yīng)變?cè)酱螅瑧?yīng)變分布越均勻;模擬結(jié)果表明，超聲振動(dòng)能降低擠壓力，并且振幅越大，擠壓力越低;另外，徑向振動(dòng)對(duì)應(yīng)變和擠壓力的影響要大于軸向振動(dòng)。

在表面效應(yīng)研究方面，Dawson等人［21］認(rèn)為，將振動(dòng)引入塑性加工后，在加工工件與工具之間由于振動(dòng)而產(chǎn)生瞬間分離;摩擦力矢量反向，使得在振動(dòng)周期的部分時(shí)間里摩擦力反而有利于變形加工;局部熱效應(yīng)的作用，使得局部粘焊現(xiàn)象減少，振動(dòng)改善了加工潤(rùn)滑條件，表面成形質(zhì)量將顯著提高。Siegert和Ulmer［22］將超聲效應(yīng)與體積效應(yīng)分離開(kāi)，用滑動(dòng)摩擦向量法（SFVE法，Sliding Friction Vector Effect）解釋了超聲波減少滑動(dòng)摩擦力的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)模具施加平行于拉拔方向的超聲振動(dòng)（頻率范圍20 kHz～22 kHz），發(fā)現(xiàn)摩擦力降幅與超聲振幅和拉拔速度相關(guān)，提出了超聲振動(dòng)條件下的摩擦模型，建立了摩擦力降幅與綜合速度（取決于拉拔速度和振動(dòng)速度）、接觸壓力、潤(rùn)滑劑黏度、材料和表面參數(shù)等的函數(shù)關(guān)系。蔡改貧等人［23—24］建立并求解了振動(dòng)拉拔加工中的力學(xué)平衡微分方程，結(jié)合塑性變形應(yīng)力應(yīng)變假設(shè)，得到了方程的近似解以及非局部條件下振動(dòng)拉拔摩擦力的解析表達(dá)式，對(duì)振動(dòng)拉拔表面效應(yīng)進(jìn)行了理論探討，研究發(fā)現(xiàn)表面效應(yīng)的影響因素主要是頻率、振幅和非局部影響系數(shù)。Bunget等人［25］設(shè)計(jì)了超聲振動(dòng)微擠壓成形系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)研究了超聲振動(dòng)降低成形載荷（如圖3所示）和提高工件表面質(zhì)量（如圖4所示）的效果，超聲振動(dòng)使模具/工件界面上產(chǎn)生高的瞬時(shí)相對(duì)速度，不易形成粘著摩擦，改善了潤(rùn)滑條件。同時(shí)，摩擦力的方向隨模具/工件界面上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的不斷改變而變化，這有利于材料的流動(dòng)。

圖3 超聲振動(dòng)對(duì)復(fù)合擠壓成形載荷的影響（黃銅）Fig.3 Influence of the ultrasonic vibration on the forming cup extrusion test（Brass）

圖4 正擠壓有/無(wú)超聲振動(dòng)工件表面質(zhì)量對(duì)比Fig.4 Comparison between the surfaces obtained with and without ultrasonic load for forward-backward oscillations for forward extrusion

雖然眾多學(xué)者對(duì)體積效應(yīng)和表面效應(yīng)進(jìn)行了多方面的研究，但基于精確實(shí)驗(yàn)并給出定量描述的模型至今還沒(méi)有形成，許多學(xué)者在此方面的認(rèn)識(shí)基本仍局限于20世紀(jì)70年代的描述。即對(duì)于體積效應(yīng)的2種解釋:其一是坯料內(nèi)部微粒產(chǎn)生振動(dòng)后活性增大、溫度升高，出現(xiàn)與晶體位錯(cuò)有關(guān)的熱致軟化，坯料的動(dòng)態(tài)變形阻力隨之降低，它通常被看作是高振幅、高能量密度時(shí)能夠降低材料流動(dòng)應(yīng)力的主要原因;其二是基于唯象力學(xué)的應(yīng)力疊加原理，它被看作低振幅、低振動(dòng)能量密度時(shí)降低材料流動(dòng)應(yīng)力的主要原因。此外，也有人認(rèn)為，振動(dòng)的擾力作用將使金屬中的應(yīng)力多向化，從而使在不同方位的滑移面均易產(chǎn)生滑移，同時(shí)在動(dòng)靜載荷聯(lián)合作用下，晶體塑性變形的滑移和孿晶機(jī)制都能得到很好的發(fā)揮，均有利于提高材料的塑性［7］。對(duì)于表面效應(yīng)的2種解釋也基本維系20世紀(jì)70年代的2種考慮:一是摩擦因數(shù)減小，二是摩擦矢量的改變。在振動(dòng)塑性加工時(shí)，坯料與工具的接觸面由于振動(dòng)而產(chǎn)生瞬間分離、摩擦力方向產(chǎn)生改變、局部熱效應(yīng)以及振動(dòng)對(duì)潤(rùn)滑條件的改善，被認(rèn)為是產(chǎn)生表面效應(yīng)的幾個(gè)主要原因，直接的表現(xiàn)就是成形過(guò)程的摩擦力得到降低。盡管體積效應(yīng)最初是在超聲振動(dòng)下發(fā)現(xiàn)的，但有關(guān)研究表明低頻振動(dòng)下仍會(huì)產(chǎn)生體積效應(yīng)和表面效應(yīng)，產(chǎn)生這2個(gè)效應(yīng)的振動(dòng)頻率范圍通常在15 Hz至1.5×106Hz。

2.2 工程應(yīng)用

近年來(lái)，由于資源與環(huán)境問(wèn)題的日益突出，對(duì)鋁合金、鎂合金等輕合金材料及其塑性成形工藝的研究成為熱點(diǎn)之一。其中，如何提高材料的塑性成形能力是擴(kuò)大輕合金材料應(yīng)用范圍的關(guān)鍵，也是一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。金屬超聲振動(dòng)塑性成形由于具有如前所述的特點(diǎn)，有望為輕合金材料的塑性成形加工開(kāi)辟一條嶄新的途徑。在設(shè)備裝置方面，不論是低頻振動(dòng)還是高頻振動(dòng)，都存在向大功率發(fā)展的問(wèn)題，進(jìn)一步發(fā)展高效率、大功率、廉價(jià)、簡(jiǎn)單、使用方便的換能器，將是一個(gè)很重要的研究課題［26］。

針對(duì)鋁/鎂合金等輕合金的超聲振動(dòng)塑性成形，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者研究了在超聲振動(dòng)條件下的拉絲、拉拔、拉深、鐓粗、擠壓等塑性成形過(guò)程，充分證實(shí)了超聲振動(dòng)可以提高材料的成形性能，降低在各種塑性成形方式下的成形力，能夠達(dá)到良好的成形效果。例如，Hung等人［27］建立了一套圖5所示的高溫超聲振動(dòng)鐓粗裝置，進(jìn)行了高溫下鋁合金的超聲振動(dòng)鐓粗試驗(yàn)，結(jié)果顯示超聲振動(dòng)可以明顯降低熱壓時(shí)的壓制力，降低幅度隨著溫度增加而降低。另外，發(fā)現(xiàn)應(yīng)變率對(duì)降低鋁合金壓制力的影響不大。Hung［28］等人采用A6061鋁合金試樣進(jìn)行了超聲振動(dòng)圓環(huán)鐓粗實(shí)驗(yàn)和有限元模擬，研究了鐓粗過(guò)程中超聲振動(dòng)對(duì)摩擦的影響，結(jié)果表明超聲振動(dòng)不僅能效降低材料的流動(dòng)應(yīng)力，而且能使材料溫度升高。Daud［29—30］對(duì)1050鋁合金進(jìn)行了超聲振動(dòng)下的拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)得到的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系并不滿足簡(jiǎn)單的振蕩應(yīng)力疊加模型，表明僅僅通過(guò)應(yīng)力疊加和表面效應(yīng)來(lái)描述超聲激勵(lì)對(duì)金屬成形過(guò)程的影響是不夠的。袁江波［31］在以實(shí)際生產(chǎn)拉絲機(jī)為平臺(tái)的拉絲實(shí)驗(yàn)中，考察了有無(wú)超聲振動(dòng)情況下拉拔力的變化，發(fā)現(xiàn)超聲振動(dòng)傳遞到模具上，引起了摩擦因數(shù)的降低和模具對(duì)絲的高速?zèng)_擊作用，從而使拉拔力下降，而且改善了模具與拉絲線材之間的接觸狀況，減少了絲表面劃痕、凹坑等缺陷，提高了表面加工質(zhì)量。Yao［32］等人對(duì)純鋁（Al 1100）在高頻振動(dòng)下的微/中尺度成形及其高頻振動(dòng)的作用機(jī)制進(jìn)行了研究，研究基于超聲振動(dòng)鐓粗實(shí)驗(yàn)和有限元模擬分析，發(fā)現(xiàn)9.3 kHz的橫向振動(dòng)使試樣上表面的表面粗糙度由1.5 μm降至0.9 μm，使沖頭/試樣間的摩擦因數(shù)由0.14降至0.07，成形力減小約50%。Rasoli［33］實(shí)驗(yàn)研究了軸向超聲振動(dòng)對(duì)6061鋁合金管的旋壓成形的影響，并且通過(guò)模態(tài)分析研究了成形系統(tǒng)的振動(dòng)特性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)低功率的軸向振動(dòng)可提高鋁管的內(nèi)表面質(zhì)量，而高功率的振動(dòng)則有助于降低成形力。Wen等人［34］對(duì)AZ31鎂合金板料深拉深（室溫下）的過(guò)程施加頻率1.5 kHz功率2 kW的超聲振動(dòng)，研究發(fā)現(xiàn)高頻振動(dòng)對(duì)AZ31鎂合金板料的成形性能和失效方式、成形載荷等有顯著影響，影響程度取決于施加的振動(dòng)振幅，實(shí)驗(yàn)中振幅約為最大振幅的25%時(shí)，AZ31鎂合金板料的成形能力達(dá)到最佳。Hung［35］等人結(jié)合試樣尺寸和晶粒尺寸等因素，研究了超聲振動(dòng)對(duì)黃銅（C2600）微成形的影響，發(fā)現(xiàn)在微壓縮實(shí)驗(yàn)中，隨試樣尺寸的減小或者晶粒尺寸的增大，流動(dòng)應(yīng)力都會(huì)減小。而超聲振動(dòng)輔助微壓縮能顯著降低流動(dòng)應(yīng)力，尤其是對(duì)于微型試樣來(lái)說(shuō)，且降低幅度受試樣尺寸的影響比受晶粒尺寸的影響要大。

圖5 高溫超聲振動(dòng)鐓粗裝置Fig.5 Ultrasonic hot upsetting experiment set up

3 關(guān)于超聲振動(dòng)塑性成形研究的問(wèn)題和思考

近年來(lái)，鋁/鎂合金等輕合金材料的超聲振動(dòng)塑性成形研究已引起塑性成形領(lǐng)域眾多學(xué)者的關(guān)注，其研究取得了重要的進(jìn)展，但尚存在以下問(wèn)題。

1）目前的研究基本限于簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)研究，大多是針對(duì)鋁/鎂合金等輕合金材料的超聲振動(dòng)塑性成形，研究超聲振動(dòng)對(duì)鋁/鎂合金等輕合金材料的塑性成形工藝過(guò)程的成形力降低和成形質(zhì)量的影響效果。而就振動(dòng)參量對(duì)鋁/鎂合金材料的性能、失效形式和特點(diǎn)、微觀組織，尤其是就超聲振動(dòng)對(duì)材料流動(dòng)和變形規(guī)律的作用機(jī)制等，缺乏系統(tǒng)、深入、細(xì)致的研究。

2）盡管眾多學(xué)者對(duì)金屬超聲振動(dòng)塑性成形中的體積效應(yīng)和表面效應(yīng)進(jìn)行了多方面的研究，但迄今為止基于精確實(shí)驗(yàn)并給出定量描述的模型還沒(méi)有形成，人們尚未解決超聲振動(dòng)對(duì)金屬塑性成形過(guò)程的影響與作用機(jī)制的物理本質(zhì)等科學(xué)問(wèn)題，理論研究相對(duì)滯后。自1955年F.Blaha和B.Langenecker發(fā)現(xiàn)體積效應(yīng)至今，金屬材料學(xué)已有了長(zhǎng)足的發(fā)展，彈塑性動(dòng)力學(xué)、沖擊動(dòng)力學(xué)等彈塑性波動(dòng)理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面的研究成果不斷涌現(xiàn)。因此，引入金屬材料學(xué)、彈塑性動(dòng)力學(xué)和沖擊動(dòng)力學(xué)、塑性成形理論等的最新成果，定量描述體積效應(yīng)和表面效應(yīng)的機(jī)理，揭示超聲振動(dòng)對(duì)體積效應(yīng)和表面效應(yīng)的本質(zhì)影響，已經(jīng)成為金屬超聲振動(dòng)塑性成形領(lǐng)域急需解決的問(wèn)題之一。

3）金屬超聲振動(dòng)塑性成形是一種高速下的行為，采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法難以對(duì)成形過(guò)程中的物理場(chǎng)量進(jìn)行有效觀測(cè)，數(shù)值模擬技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)塑性成形過(guò)程的實(shí)時(shí)定量研究，已經(jīng)有許多研究者應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)分析振動(dòng)塑性成形工藝過(guò)程，但整體上看，這些模擬研究所依據(jù)或建立的材料本構(gòu)關(guān)系、理論模型等不夠準(zhǔn)確，還不能很好地反映體積效應(yīng)和表面效應(yīng)這2種振動(dòng)效應(yīng)。

在超聲振動(dòng)塑性成形研究中，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)、理論建模和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究鋁/鎂合金超聲振動(dòng)塑性成形中的材料行為，揭示超聲振動(dòng)對(duì)鋁/鎂合金材料的性能、變形行為、失效形式、微觀組織和位錯(cuò)等的作用機(jī)制和作用規(guī)律。引入非局部摩擦理論、塑性成形理論、沖擊動(dòng)力學(xué)和彈塑性動(dòng)力學(xué)理論、金屬材料學(xué)的位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)理論等的最新成果，定量描述體積效應(yīng)和表面效應(yīng)的機(jī)理，闡明超聲振動(dòng)對(duì)體積效應(yīng)和表面效應(yīng)的作用機(jī)制。這對(duì)于豐富和發(fā)展金屬超聲振動(dòng)塑性成形理論，促進(jìn)金屬超聲振動(dòng)塑性成形技術(shù)的應(yīng)用，具有重要的理論意義與工程應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，超聲振動(dòng)塑性成形還存在著一些需要解決的問(wèn)題，制約了該技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，但其能大幅度降低材料變形抗力、提高材料成形極限、改善產(chǎn)品表面質(zhì)量、降低加工能耗等優(yōu)點(diǎn)的意義是不言而喻的。隨著人們對(duì)金屬超聲振動(dòng)塑性成形的理論研究和工程應(yīng)用的不斷推進(jìn)，該技術(shù)將具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

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