本文關鍵詞：鈦合金筒形件強力旋壓成形研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《長安大學》 2015年

鈦合金筒形件強力旋壓成形研究

何陽  

【摘要】：鈦合金由于擁有輕質、強度高、耐腐蝕、耐高溫等獨特優(yōu)點而被廣泛應用于航天、航空、船舶、化工等領域。強力旋壓成形過程中,坯料變形區(qū)處于三向壓應力狀態(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體零件成形。強力旋壓是一種非常復雜的塑性成形工藝,工藝參數(shù)多而復雜,各個參數(shù)對強力旋壓影響關系尚不明確,所以對強力旋壓的成形過程和工藝參數(shù)進行研究非常有必要。本文使用有限元分析軟件ABAQUS/Explicit依據(jù)鈦合金筒形件強力旋壓的實際加工過程,建立了符合實際的鈦合金筒形件強力旋壓成形的有限元模型,使用了加速計算技術,對有限元模型的穩(wěn)定性進行了評估,并與實驗結果進行對比驗證了模型的可靠性。模擬分析發(fā)現(xiàn),強力旋壓過程中等效應力和等效應變的最大值均出現(xiàn)在旋輪與坯料接觸區(qū),隨著旋壓的進行,等效應力和等效應變都隨之增大。旋壓進入穩(wěn)定階段,等效應力極大值和等效應變極大值都趨于平穩(wěn)。系統(tǒng)的研究了主要旋輪結構參數(shù)對強力旋壓的影響,其中:旋輪工作角α的大小主要影響等效應力,工作角越大等效應力越大。旋輪圓角半徑P對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。旋輪壓下臺階高度H可控制隆起高度,將材料厚度和減薄率設置在合理的變化范圍內(nèi),即可加工出質量優(yōu)良的旋壓制品。旋輪退出角β對旋壓制品的質量影響較小,主要對旋壓制品脫模產(chǎn)生影響。在不產(chǎn)生對旋壓干涉的情況的下,旋輪壓制角αk應該盡可能的小些,可使旋壓盡快進入穩(wěn)定階段。利用有限元分析方法對強力旋壓的主要工藝參數(shù)毛坯加熱溫度、旋輪進給比、主軸轉速、減薄率進行研究分析。最終得出了鈦合金筒形件強力旋壓成形時的較合理的工藝參數(shù):毛坯加熱溫度650℃、旋輪進給比1mm/r、主軸轉速4r/s和減薄率20%。根據(jù)筒形件殘余應力的分布,分析發(fā)現(xiàn)筒形件的內(nèi)外徑等效殘余應力分布較為均勻,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。對殘余應變的分布進行了分析,分析發(fā)現(xiàn)鈦合金筒形件強力旋壓過后,溫度的下降以及殘余應力的作用下對筒形件的尺寸精度影響較小。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG306
【目錄】：

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