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相似文献
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1.
钛合金膜板类锻件热模锻造成形技术研究   总被引:3,自引:2,他引:1  
针对典型的钛合金膜板类锻件(外径为φ60 mm),设计了锻造成形模具及局部加载模具并进行了局部加载锻造工艺改进试验.通过局部加载方法控制坯料金属的流动方向和距离,避免产生折迭、充不满等缺陷.结果表明,局部加载成形技术可以有效地控制金属的变形流动,膜板类锻件的成形质量和材料利用率明显提高,锻件性能满足设计要求.  相似文献   

2.
随着航空工业的迅速发展,大飞机和新一代军机的研制,钛合金大型筋板件的应用日益广泛,等温局部加载技术为该类构件的成形提供了新的途径。然而,等温局部加载成形是一个多因素耦合作用下的复杂成形过程,工艺参数控制不当将产生粗晶、组织不均匀等缺陷。为此,文章采用内变量法,建立了TA15合金高温变形微观组织演化物理模型,并与有限元软件DEFORM 3D结合对TA15合金筋板件等温局部加载成形过程等轴α相晶粒尺寸演化进行数值模拟。结果表明,锻件先加载区、后加载区及变形过渡区晶粒尺寸基本一致;随着温度的升高,锻件等轴α相晶粒尺寸平均值,呈先减小,后增加的趋势;锻件等轴α相平均晶粒尺寸随模具运动速度增加,先快速减小,后趋于平缓,较大的模具运动速度易造成组织不均匀性增加;采用只局部加载的加载方式,可以获得比采用先局部后整体的加载方式,更均匀细小的组织。  相似文献   

3.
大型钛合金隔框等温闭式模锻成形工艺优化   总被引:5,自引:0,他引:5  
大型钛合金隔框锻件外形复杂,且要求尺寸精度高、内部质量稳定,然而在锻造过程中极易出现充填不满、折迭、流线紊乱等缺陷.针对这些成形缺陷,基于DEFORM有限元软件,采用数值模拟方法研究钛合金等温闭式模锻成形过程坯料和加载方式优化对锻件成形质量的影响.研究表明:基于隔框材料流动特性优化得到的不等厚坯料,能较好地改善材料的充填性,使锻件满足尺寸精度要求.而局部加载方式可以有效地控制材料的流动,提高锻件的变形均匀性,消除由于材料流动不良造成的成形缺陷.  相似文献   

4.
为了获得更好的铝合金筋板类锻件锻造成形工艺参数,采用正交试验和有限元模拟技术对锻造成形工艺参数进行了多目标优化。以铝合金筋板类锻件成形载荷和金属流动速度作为评价指标,分析成形速率、坯料温度、摩擦系数、飞边槽桥部宽度和高度对锻件质量的影响。并用极差分析法分别得到成形载荷和流动速度的最优工艺参数。最后利用多目标综合平衡法,获得成形载荷和金属流动速度的工艺参数组合,并对最优工艺参数进行了验证。  相似文献   

5.
针对Mg-9Gd-3Y-0.6Zn-0.5Zr合金薄腹高筋支架构件,设计其等温锻造成形方案和模具装置。采用有限元软件DEFORM-3D对薄腹高筋支架等温成形过程进行有限元模拟和实验,分析模具结构和成形方案对成形过程中金属流动充填的影响规律,揭示缺陷产生原因,并进行工艺优化,最终成形出质量良好的锻件。结果表明,采用分瓣模具结构和等温成形技术,可整体一次性精密成形形状复杂的薄腹非对称高圆弧筋类锻件,且构件组织细小均匀;通过设置工艺圆角和增加活动阻尼块的方式,可有效控制薄腹高筋支架圆弧筋处金属的流动充填阻力,消除圆弧筋抽料和侧耳充不满缺陷。  相似文献   

6.
提出了超大规格铝合金航空模锻件局部加裁成形工艺方案,利用三维有限元软件Deform-3D对锻件分段局部加载成形载荷、两道次之间变形量分配、变形均匀性进行了仿真分析.结果表明:大型锻件局部等温加载工艺可有效降低成形载荷,最大锻造压力均可控制在300MN以内,局部加载2个道次较适合超大规格航空模锻件生产;各道次成形过程锻件温度场均匀,平均等效应变值达到3.6,锻件变形充分;第1道次变形量为40%时锻件等效应力分布最均匀,上模所受侧移力最小;总变形量为55%、第一道次取40%,第2道次取15%时是该锻件等温局部加载最优变形工艺.  相似文献   

7.
等温局部加载成形技术为航空航天复杂筋板类大型整体构件的成形提供了一种新的途径,但由于构件尺寸大,其成形温度高、时间长、载荷大等工艺特点,对模具提出了更高的要求。文章针对TA15钛合金典型环形高筋薄腹特征结构件等温局部加载成形,分析了等温局部加载模具的结构特点和可能的失效形式,并在此基础上采用DEFORM 3D有限元软件,对成形时模具应力进行了研究,获得了模具载荷和应力分布规律,并进一步分析了模具凹圆角半径和锻件筋条宽度对模具应力的影响。结果表明,等温局部加载成形模具的失效形式,主要为应力集中引起的脆性断裂;加载分区边界附近模具应力较小,离分区边界越远模具应力越大,且应力峰值出现在宽度较小的环形筋型腔凹角处;模具型腔各部分材料填充能力的不一致,是导致模具应力不均匀、局部出现应力集中的主要原因;增大模具凹圆角半径,模具应力降低程度较小,而通过合理的锻件几何尺寸设计,可以改善模具型腔的充填性,能更有效地降低模具应力的不均匀性和应力峰值。文章的研究结果可为等温局部加载成形模具的设计提供参考。  相似文献   

8.
复杂盘饼类铝合金锻件等温成形缺陷分析   总被引:4,自引:3,他引:1  
以环形座锻件为例,采用实验研究和有限元数值模拟相结合的方法研究了复杂盘饼类铝合金锻件等温成形时缺陷产生的机理.结果表明:采用反挤变形方式可以控制金属的径向流动速度,能有效地防止复杂盘饼类铝合金锻件的径向折叠和穿流缺陷的发生;各区域金属分配不合理会使局部区域因缺少金属而引起充不满或对流折叠,或使局部金属过多引起折叠;增大镦粗时坯料与模具间的摩擦阻力和变形量,可使坯料获得更好的径向分布的流线,最终得到流线分布合理的锻件.  相似文献   

9.
TA15合金H型构件等温局部加载成形工艺研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
基于DEFORM3D平台,建立筋板类构件等温局部加载宏微观有限元模型,对TA15钛合金H型构件等温局部加载成形工艺进行研究,揭示了局部加载过程中加载模式、分模面位置、加载次序及加载参数对筋的充填和初生α相晶粒尺寸的影响规律.结果表明:分模面位置设在筋上比设在腹板上的筋充填性好,初生α相晶粒尺寸分布均匀;相对于只采用局部加载成形,先局部加载后整体精整使得变形更均匀,筋的充填差较小并且流线分布更合理;改变局部加载成形参数,即增大横向筋和腹板、纵向筋和腹板之间的圆角半径,分模面处的纵向筋和横向筋的充填深度差增大;增加上模压下速度,使筋的充填深度减小,初生α相晶粒尺寸减小,但分布越来越不均匀;在两相区成形加载次序对初生α相的晶粒尺寸影响不显著.  相似文献   

10.
由于7050铝合金筋板锻件对成形工艺的精确性要求较高,在成形过程中极易产生流线缺陷。为了揭示筋板锻件穿流、涡流等流线缺陷的形成规律,以工字形截面锻件为例,采用有限元模拟锻件的工字形截面成形过程。通过对成形过程速度场的研究,发现筋板根部容易产生穿筋裂纹,筋板顶部容易产生涡流。与矮筋型毛坯相比,采用高筋型毛坯利于提高金属充填模腔时变形流动的均匀性,能从根本上解决工字形截面锻件产生穿流缺陷。  相似文献   

11.
采用简单不等厚坯料结合等温局部加载方法,低成本有效地控制大型钛合金筋板类构件成形过程中的材料流动和改善型腔充填。由于倒角过渡形式结构简单、过渡条件范围宽,因此坯料变厚区采用倒角过渡形式较好。局部加载成形过程中的过渡条件演化对坯料变厚区未约束部分的动态边界条件有显著影响。基于合理的假设,应用理论分析建立过渡条件演化模型。应用所建立模型的预测结果与实验和有限元分析结果进行比较,结果表明模型是可靠的。建立的过渡条件演化模型能够很好地处理变厚区未约束部分的动态边界,适用于对多筋构件局部加载成形中材料流动和型腔充填的快速分析。  相似文献   

12.
A large-scale rib-web component may be considered as a combination of many T-shaped components which can reflect forming characteristics of large-scale rib-web components by local loading. So exploring the material flow and filling law of the T-shaped components local loading forming is important for parameter optimization and process control of local loading forming processes of rib-web components. With the help of reasonable assumptions and simplifications, the slab method (SM) is used to analyze the isothermal forming process of titanium-alloy T-shaped components under local loading in this paper. The process of local loading forming and the characteristics of material deformation are analyzed, and two deformation patterns under local loading are found by using the physical experiment. Mathematical models of loading force, rib height (depth of cavity filling) and the position of neutral layer in loading process are established by using the slab method. Calculation-program for models is developed under MATLAB environment, and then the loading force, rib height and position of neutral layer are predicted. The comparison of the SM results with the experimental and FEM results indicates that the models established based on the slab method are reliable. The reasonable parameters determined by using the mathematical models, such as the width of punch, the thickness of billet, the reduction amount etc., may provide a basis for analysis of local loading forming for large-scale rib-web components.  相似文献   

13.
Isothermal local loading (ILL) forming technology provides a new way to form largescale rib-web (LSRW) components of Ti-alloy, widely used in the aero-space fields as key load-bearing structures. However, the metal undergoes complex plastic inhomogeneous deformation and microstructural evolution, this will lead to macroscopical forming defects and further damage due to multi-process parameters and local loading method, making the process and forming quality hard to control. Using numerical simulation, combined with experiment, influences of various process parameters on forming process, inhomogeneous deformation and damage have been explored for ILL of LSRW components, such as the types of die-forging mode, frictional conditions, and local loading parameters (partitioning of the loading zone, constraint conditions, and loading pass). Then the reasonable forming conditions for LSRW components of Ti-alloy to be studied are proposed. The practical forming experiment of TA15 LSRW component was achieved successfully and the forging with good forming quality, excellent microstructure, and comprehensive mechanical properties was obtained, which indicates the reliability and practical value of results obtained in this article.  相似文献   

14.
本文所述的强压技术是通过在冲压件成形复杂区域适当增加压料力,尤其是在覆盖件反拉伸部位,因其成形过程比较复杂,通过控制板料流动和控制板料张力无法保证覆盖件所要达到的面平精度,使用强压技术,可大大改善和提高制件局部外观变形及起皱问题。  相似文献   

15.
通过对某铝合金筋板零件的工艺分析,比较了几种加工方法,确定了以径向挤压、等温成形的工艺方法成形该零件,并介绍了该零件的模具结构设计。  相似文献   

16.
对于通过模具分区实现的等温局部加载成形,为了减少加载区对未加载区的不利影响,一般会采用筋上分区模式。由于局部加载特征,在成形过程中加载区部分材料会流向未加载区。流入未加载区材料的分配对成形过程分析、材料流动控制、成形质量改进都有着重要影响。从加载区流入为未加载区材料的分配主要由未加载区的形状和模具分区附近的几何参数所确定。若未加载区是已成形区,部分流向未加载区的材料充填分区筋型腔。应用偏最小二乘回归建立了流入分区筋型腔材料比率的预测模型。数值结果表明流向未加载区材料分配的分析和所建立的预测模型是合理的。  相似文献   

17.
等温成形模具的加热系统设计   总被引:1,自引:0,他引:1  
模具加热系统的加热效果和温度控制精度是铝合金等温成形加工的关键技术之一,将直接影响模具使用寿命、零件加工的生产效率和产品性能.介绍了采用双反馈控制原理设计等温成形模具加热控制系统,该系统结构简单、抗干扰能力强、精度高、使用环境适应性强,特别适合于铝合金零件及其它有色金属零件的等温成形工业程化生产.  相似文献   

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