TC4鈦合金材料具有耐腐蝕、耐熱、比強度高、抗疲勞等優(yōu)勢,是航空制造業(yè)中主要的輕量化結(jié)構(gòu)材料。但是TC4鈦合金材料在常溫下塑性性能較差,而采用傳統(tǒng)的爐內(nèi)加熱成形鈦合金存在成本高以及模具生產(chǎn)周期長的問題,亟需開展鈦合金材料其它成形工藝研究。電輔助加熱漸進成形同時具有漸進成形的快速無模成形和電加熱的升溫快、裝置簡單的特點,可以滿足TC4鈦合金材料高溫成形和航空件個性化、小批量、快速制造的需求。當前關于電輔助加熱漸進成形的技術研究集中于單點電加熱方面,但該方式會造成溫度梯度大和刀具拉弧等問題,而整體電加熱漸進成形工藝雖然國內(nèi)、外相關研究資料很少,能很好地克服上述缺陷。本文采用整體電輔助加熱漸進成形的工藝方法,開展主要研究工作如下:(1)理論分析了電輔助加熱漸進成形過程,基于電阻、電流、溫度場和電加熱原理研究了漸進成形加工時的溫度工況;根據(jù)原理分析,提出了區(qū)別于單點電加熱的整體電加熱漸進成形裝置的設計方案,包括刀具、夾具和夾持柄的結(jié)構(gòu)設計,電源、電纜和紅外線測溫儀的選型等。(2)設計了整體電輔助加熱漸進成形單因素試驗方案,通過工藝試驗分別研究了刀具直徑、進給速度、垂直進給量和電流這4個工藝參數(shù)對...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1單點電加熱漸進成形基本原理圖

圖1.1單點電加熱漸進成形基本原理圖使用電輔助加熱方式進行漸進成形工藝可以克服許多其它加熱方式的缺陷，例如熱量、設備成本高、生產(chǎn)能耗大和溫度可控性差的缺點，在航空制造業(yè)內(nèi)具有以下優(yōu)勢和前（1）有效替代其它鈦合金結(jié)構(gòu)件熱成形工藝，提高零件可成形性，降低生產(chǎn)成本。航金零件以雙曲....

圖1.2自阻電加熱試驗結(jié)果圖

(a)試驗裝置(b)成形件圖1.2自阻電加熱試驗結(jié)果圖整體電輔助加熱漸進成形是利用兩端金屬壓板作為電極，直接連接電源的正、負極構(gòu)成回使板料整體溫度提升。相關學者利用該方法在鋁合金和鎂合金材料上進行試驗，并與單點熱的成形效果進行對比。2013年，Van等人[16]在A....

圖1.3整體電加熱成形區(qū)域測溫圖

(a)試驗裝置(b)成形件圖1.2自阻電加熱試驗結(jié)果圖電輔助加熱漸進成形是利用兩端金屬壓板作為電極，直接連接電源的正、負料整體溫度提升。相關學者利用該方法在鋁合金和鎂合金材料上進行試驗，成形效果進行對比。2013年，Van等人[16]在AA5055鋁合金和AZ3....

圖1.5交流電輔助加熱漸進成圖

圖1.4雙點漸進成形成形圖傳統(tǒng)的自阻電加熱漸進成形工藝中所用的電流都是低電壓、大電流的直流電源，當需要達到較高成形溫度時，往往都需要定制相關電源，成本高昂。2016年，Najafabady等人[22]使用交流電代替直流電進行自阻電加熱漸進成型試驗，如圖1.5所示。結(jié)....

本文編號：4033096