本文關(guān)鍵詞：鈦合金筒形件強(qiáng)力旋壓成形研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《長(zhǎng)安大學(xué)》 2015年

鈦合金筒形件強(qiáng)力旋壓成形研究

何陽(yáng)  

【摘要】：鈦合金由于擁有輕質(zhì)、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航天、航空、船舶、化工等領(lǐng)域。強(qiáng)力旋壓成形過(guò)程中,坯料變形區(qū)處于三向壓應(yīng)力狀態(tài),提高了材料的塑性能力,因此,特別適合鈦合金等難變形材料的回轉(zhuǎn)體零件成形。強(qiáng)力旋壓是一種非常復(fù)雜的塑性成形工藝,工藝參數(shù)多而復(fù)雜,各個(gè)參數(shù)對(duì)強(qiáng)力旋壓影響關(guān)系尚不明確,所以對(duì)強(qiáng)力旋壓的成形過(guò)程和工藝參數(shù)進(jìn)行研究非常有必要。本文使用有限元分析軟件ABAQUS/Explicit依據(jù)鈦合金筒形件強(qiáng)力旋壓的實(shí)際加工過(guò)程,建立了符合實(shí)際的鈦合金筒形件強(qiáng)力旋壓成形的有限元模型,使用了加速計(jì)算技術(shù),對(duì)有限元模型的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)估,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了模型的可靠性。模擬分析發(fā)現(xiàn),強(qiáng)力旋壓過(guò)程中等效應(yīng)力和等效應(yīng)變的最大值均出現(xiàn)在旋輪與坯料接觸區(qū),隨著旋壓的進(jìn)行,等效應(yīng)力和等效應(yīng)變都隨之增大。旋壓進(jìn)入穩(wěn)定階段,等效應(yīng)力極大值和等效應(yīng)變極大值都趨于平穩(wěn)。系統(tǒng)的研究了主要旋輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)強(qiáng)力旋壓的影響,其中:旋輪工作角α的大小主要影響等效應(yīng)力,工作角越大等效應(yīng)力越大。旋輪圓角半徑P對(duì)旋壓制品的表面光潔度影響較大,大的圓角半徑能夠保證材料表面的光潔度。旋輪壓下臺(tái)階高度H可控制隆起高度,將材料厚度和減薄率設(shè)置在合理的變化范圍內(nèi),即可加工出質(zhì)量?jī)?yōu)良的旋壓制品。旋輪退出角β對(duì)旋壓制品的質(zhì)量影響較小,主要對(duì)旋壓制品脫模產(chǎn)生影響。在不產(chǎn)生對(duì)旋壓干涉的情況的下,旋輪壓制角αk應(yīng)該盡可能的小些,可使旋壓盡快進(jìn)入穩(wěn)定階段。利用有限元分析方法對(duì)強(qiáng)力旋壓的主要工藝參數(shù)毛坯加熱溫度、旋輪進(jìn)給比、主軸轉(zhuǎn)速、減薄率進(jìn)行研究分析。最終得出了鈦合金筒形件強(qiáng)力旋壓成形時(shí)的較合理的工藝參數(shù):毛坯加熱溫度650℃、旋輪進(jìn)給比1mm/r、主軸轉(zhuǎn)速4r/s和減薄率20%。根據(jù)筒形件殘余應(yīng)力的分布,分析發(fā)現(xiàn)筒形件的內(nèi)外徑等效殘余應(yīng)力分布較為均勻,最小值出現(xiàn)在最早被旋壓的區(qū)域,而最大值出現(xiàn)在最晚被旋壓的區(qū)域。對(duì)殘余應(yīng)變的分布進(jìn)行了分析,分析發(fā)現(xiàn)鈦合金筒形件強(qiáng)力旋壓過(guò)后,溫度的下降以及殘余應(yīng)力的作用下對(duì)筒形件的尺寸精度影響較小。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

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