本文針對實際生產(chǎn)中遇到的問題,即把一些復雜類航空結(jié)構(gòu)件由原來的錘上模鍛生產(chǎn)改由液壓機模鍛生產(chǎn),是否可獲得相同或更優(yōu)成形性能的模鍛件。論文以某典型航空結(jié)構(gòu)件TA15鈦合金框鍛件（該鍛件由于不僅形狀結(jié)構(gòu)復雜,加上鈦合金比較難變形,模鍛成形時很容易出現(xiàn)缺肉、飛邊不均、變形不均和晶粒粗大等問題）為研究對象,借用CATIA和Deform軟件對該鍛件相同成形工藝下錘上模鍛和液壓機模鍛兩種不同模鍛設備成形性進行了深入的研究。論文的主要工作及研究成果如下:（1）論文首先基于框零件的結(jié)構(gòu)特征以及鈦合金鍛件設計技術(shù)要求,設計了框零件的鍛件和模具,并建立了框鍛件熱模鍛有限元模型。針對原工藝初始坯料進行一次成形模擬分析,研究了鍛件變形機理及填充性、飛邊分布情況,提出了兩種初始坯料優(yōu)化方案,模擬結(jié)果表明,方案一得到的鍛件填充性更好、飛邊分布更加均勻,且材料利用率提高了17%。（2）基于框鍛件的成形工藝分析,采用優(yōu)化后的初始坯料,對框鍛件錘上模鍛和200MN液壓機模鍛成形全工序進行了模擬分析,對比研究了兩種成形設備下鍛件的填充性、飛邊分布、典型截面溫度和等效應變變化規(guī)律及分布的差異性。研究發(fā)現(xiàn):在相同火次和欠壓量... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同材料的強度Fig.1.1Thestrengthofdifferentmaterials

合金的宏觀性能取決于合金的微觀組織結(jié)構(gòu)和化學成分，當化學成分一定時影響合金宏觀力學性能的最主要因素就是其微觀結(jié)構(gòu)。微觀組織性能主要是因為組織形貌、晶粒尺寸和晶體結(jié)構(gòu)的不同造成的，而其影響因素主要有兩個，一個是加工制造工藝，另一個是熱處理工藝。不同的加工工藝和熱處理工藝，得到不同的微觀組織。在實際生產(chǎn)中 α+β 型鈦合金的組織形貌主要分為等軸組織、雙態(tài)組織、魏氏組織和網(wǎng)籃組織，其典型的組織如圖 1.2 所示[17]：（1）等軸組織 （2）雙態(tài)組織

2 TA15 鈦合金框鍛件有限元模型建立及坯料優(yōu)化2 TA15 鈦合金框鍛件有限元模型建立及坯料優(yōu)化2.1 TA15 鈦合金框鍛件結(jié)構(gòu)及工藝設計2.1.1 框鍛件設計及結(jié)構(gòu)分析該零件是某飛機框結(jié)構(gòu)件上重要的一部分，其局部結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。零件整體外形近似一個半圓形狀，彎曲弧度大，長度方向跨度大，橫截面尺寸變化大，有多個高度不一的筋條分布在腹板上，是一個典型的多筋薄腹板結(jié)構(gòu)。對于這種結(jié)構(gòu)復雜的零件，設計鍛件不僅要考慮到其本身的結(jié)構(gòu)特點，還要考慮到成形工藝的簡單和可操作性。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]2024鋁合金航空座椅支承零件等溫模鍛成形研究[J]. 郭奕文,鄧運來,王宇,劉勝膽.  鍛壓技術(shù). 2016(08)
[2]鍛造技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J]. 吳漢卿,王斌修.  模具制造. 2015(08)
[3]鍛造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 李建軍,黃茂林,彭謙之,魏志文,張強,賈貝,雷雪峰.  熱處理技術(shù)與裝備. 2015(03)
[4]航空鈦合金切削過程有限元數(shù)值模擬分析[J]. 徐建新,頊航.  機床與液壓. 2015(09)
[5]大型鈦合金模鍛件模鍛成形過程建模仿真[J]. 張大偉,趙升噸,朱駿,李雪,景飛,李蓬川,羅恒軍.  重型機械. 2014(05)
[6]我國自主研發(fā)鈦合金現(xiàn)狀與進展[J]. 趙永慶,葛鵬.  航空材料學報. 2014(04)
[7]基于DEFORM-3D的曲軸鍛造模具應力分析[J]. 石然然,李名堯,王波,張報建,李曉霞.  熱加工工藝. 2014(03)
[8]錘鍛模具失效分析及提高使用壽命的途徑[J]. 秦艷芳.  科技風. 2013(17)
[9]鑄鍛一體化成形技術(shù)與裝備研究[J]. 王順成,鄭開宏,戚文軍,蔡暢,王海艷.  特種鑄造及有色合金. 2013(03)
[10]300M超高強鋼起落架外筒模鍛件錘鍛工藝[J]. 代偉,易幼平,李蓬川,陳春.  宇航材料工藝. 2012(06)

博士論文
[1]TA15鈦合金熱強力旋壓組織演化規(guī)律及強化機理研究[D]. 陳勇.哈爾濱工業(yè)大學 2014

碩士論文
[1]某耳軸錘上模鍛模具斷裂及裂紋擴展研究[D]. 張月婷.重慶大學 2015
[2]熱模鍛模具型腔近表層的熱力載荷[D]. 吳延昭.武漢理工大學 2010
[3]不同材料熱鍛模溫度場、應力場的模擬及分析[D]. 張中圣.武漢理工大學 2008
[4]熱鍛模溫度場、應力場模擬及優(yōu)化[D]. 湯育璽.武漢理工大學 2007
[5]TA15合金鍛造過程的數(shù)值模擬[D]. 龍麗.西北工業(yè)大學 2005



本文編號：3588707