發(fā)布時(shí)間：2021-03-02 20:26

　　TA1鈦合金薄板質(zhì)量輕、耐腐蝕,并且具有良好的力學(xué)性能,除了在航空航天、醫(yī)療等傳統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,近些年還涉及到高端櫥柜等,比如抑菌水槽和嬰兒碗等。在室溫條件下,TA1鈦合金薄板的塑性變形范圍有限,拉深成形十分困難,合理的工藝參數(shù)組合可以有效的解決這一難題。鈦合金板材厚度不超過(guò)1mm,拉深深度較大,并且鈦合金斷面材料強(qiáng)度有限,因此變形程度有限,很容易出現(xiàn)起皺和破裂的工藝缺陷�；贏BAQUS進(jìn)行數(shù)值模擬的正交試驗(yàn),研究了TA1鈦合金薄板拉深成形的過(guò)程以及工藝參數(shù)對(duì)鈦合金拉深成形的影響,為企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)提供幫助。首先,基于室溫單項(xiàng)拉伸試驗(yàn),選擇與軋制方向不同角度的試件進(jìn)行不同應(yīng)變速率的常溫拉伸試驗(yàn),研究取樣方向和應(yīng)變速率對(duì)TA1鈦合金薄板應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以及各項(xiàng)力學(xué)參數(shù)的影響,測(cè)定屈服強(qiáng)度、強(qiáng)度極限₍（7）、伸長(zhǎng)率δ、各向異性指數(shù),為數(shù)值模擬提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其次,為了研究TA1鈦合金薄板拉深成形的變形規(guī)律,在室溫單向拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)ABAQUS模擬了TA1鈦合金薄板拉深成形的過(guò)程,設(shè)計(jì)了三因素三水平的正交試驗(yàn),以是否起皺和破裂為考核標(biāo)準(zhǔn),討論... 

【文章來(lái)源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鈦合金拉深成形產(chǎn)品Fig.1.1Titaniumalloydeepdrawingproducts

TA1鈦合金薄板拉深成形研究82TA1板材變形特性的研究在對(duì)TA1鈦合金薄板的拉深成形進(jìn)行研究之前，首先，要弄清楚TA1鈦合金薄板的材料力學(xué)性能以及其變形特性。對(duì)于TA1鈦合金薄板材料來(lái)說(shuō)，成形過(guò)程必須在材料本身的塑性變形范圍內(nèi)進(jìn)行，這樣才能保持鈦合金薄板最終變形形狀的永久性。材料的成形過(guò)程主要有兩個(gè)階段，分別是彈性變形階段和塑性變形階段，在這兩個(gè)階段材料所表現(xiàn)出的力學(xué)性能大不相同，通常來(lái)說(shuō)，塑性變形的范圍越廣，材料的成形性更好。通過(guò)室溫拉伸試驗(yàn)測(cè)量不同厚度（0.5mm、0.6mm、0.8mm和1.0mm）TA1鈦合金薄板在不同取樣方向（0°、45°和90°）以及不同應(yīng)變速率下（0.0001S-1、0.0002S-1）的材料性能以及變形特性，研究其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以及屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率以及各向異性指數(shù)的變化規(guī)律。2.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備在進(jìn)行TA1鈦合金的室溫單向拉伸試驗(yàn)之前，首先要準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的試樣以及制定好實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。2.1.1試樣制備根據(jù)GB/T228.1-2010，厚度在0.1mm-3mm的薄板拉伸試樣，其夾頭部分一般比平行長(zhǎng)度部分寬，試樣頭部與平行長(zhǎng)度之間應(yīng)有圓弧過(guò)渡，且過(guò)渡半徑至少為20mm，具體尺寸數(shù)據(jù)如圖2.1所示。圖2.1拉伸試驗(yàn)試樣Fig.2.1Tensiletestspecimen在制備試樣時(shí)，選擇的機(jī)加工方法不能影響其力學(xué)性能，通過(guò)沖裁制備的試樣，在材料性能方面會(huì)產(chǎn)生明顯變化。尤其是屈服強(qiáng)度和規(guī)定延伸強(qiáng)度，會(huì)由于加工硬化而發(fā)生明顯變化。為了消除加工硬化帶來(lái)的影響，通常需要通過(guò)銑和磨

寧波大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文9削來(lái)對(duì)沖裁獲得的試樣進(jìn)行再加工，工序繁瑣。為了避免這些問題，實(shí)驗(yàn)所用的試樣采用線切割的方式來(lái)獲得，將相同厚度的鈦合金薄板疊成一疊，板與板之間用油紙隔開，然后線切割至設(shè)計(jì)好的試樣尺寸，加快了速度同時(shí)保證了相同試樣尺寸的一致性，減少了機(jī)加工所帶來(lái)的加工誤差。2.1.2試驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)選取0.5mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm四種不同厚度的TA1鈦合金薄板進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)�；趹�(yīng)變速率對(duì)TA1鈦合金拉伸性能的影響，選擇0.0001s-1、0.0002s-1兩個(gè)應(yīng)變速率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，在室溫時(shí)，考慮到軋制方向?qū)Σ牧细飨虍愋缘挠绊�，還需選擇0°、45°、90°三個(gè)軋制方向的試件進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出TA1鈦合金板材在不同條件下的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率δ、各向異性指數(shù)r。2.2拉伸過(guò)程的力學(xué)分析在外力作用下，物體會(huì)產(chǎn)生變形，其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間會(huì)產(chǎn)生相互作用力，這個(gè)力叫做內(nèi)力，而單位面積上的內(nèi)力就叫做應(yīng)力。以薄板內(nèi)某一點(diǎn)為例，如圖2.2所示，由于外力的作用使得物體處于平衡狀態(tài)，為了求O點(diǎn)的應(yīng)力，需要過(guò)Q點(diǎn)作平面B的法線N將物體切割成兩部分，此時(shí)移出上半部分，于是B面上的內(nèi)力就變成了外力，并且與作用在下半部分的外力互相抵消。圖2.2內(nèi)力和應(yīng)力圖[51]Fig.2.2PictureofInternalforcesandstress[51]

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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