Question 1

什么是成形极限图（FLD）？

Accepted Answer

成形极限图（FLD，Forming Limit Diagram）是板料成形领域中用于表示发生断裂或颈缩时极限应变组合的图表。以副应变ε₂（小应变）为横轴、主应变ε₁（大应变）为纵轴，其分界线称为成形极限曲线（FLC）。FLC以下的区域为安全区，以上为预测破坏区。加工硬化指数n越高的材料，FLC位置越高，成形性越好。

Question 2

如何用Keeler-Goodwin公式计算平面应变成形极限FLC₀？

Accepted Answer

Keeler-Goodwin经验公式根据板厚t（mm）和加工硬化指数n估算平面应变条件（ε₂=0）下的成形极限FLC₀，近似为FLC₀ ≈ (23.3 + 360·t)/100·(n/0.21)。t和n越大，成形极限越高。在ε₂<0侧（压缩），FLC随|ε₂|升高，约为FLC₀ + 0.5|ε₂|；在ε₂>0侧（拉伸），约为FLC₀ + ε₂。

Question 3

应变路径比β（dε₂/dε₁）对成形性有何影响？

Accepted Answer

β=−0.5对应单轴拉伸，β=0对应平面应变，β=1对应等双轴拉伸。平面应变（β=0）对应FLC最低点，是最易发生成形开裂的路径。等双轴拉伸（β=1）的FLC较高，对深拉伸加工有利。在冲压成形中，由于模具形状和压边力的影响，工件各部位的应变路径会有所不同，因此需在FLD上确认各部位的应变路径。

Question 4

板厚减薄率与断裂的关系是什么？

Accepted Answer

根据体积不变原理，板厚减薄率可由Δt/t₀ = 1 − exp(−ε₁−ε₂)×100%计算。工程实践中，板厚减薄率超过20%时开裂风险升高，超过25～30%时大多数板料将发生断裂。但FLC是应变空间中的断裂判据，与板厚减薄率是不同的评价指标。安全设计时建议将安全裕度（到FLC的距离）保持在20%以上。

成形极限图（FLD）与应变路径可视化

材料选择

材料参数

应变路径

工作点

成形极限图 (FLD) — ε₁（主应变）vs ε₂（次应变）

距FLC的距离（安全裕度）

板厚减薄 t/t₀ vs ε₁（沿应变路径）