钛合金筒形件真空热胀形过程数值模拟及模型优化

利用MSC.Marc有限元分析软件,建立了BT20合金筒形件真空热胀形的热力耦合有限元模型.在优化模型中引用了步长自适应控制技术和两步法模拟.计算了BT20合金筒形件真空热胀形过程的温度场和变形场.结果表明:采用步长自适应控制技术和两步法模拟,有效的缩短了模拟时间,在精度变化不大的情况下,显著提高运算效率.计算结果与实验结果吻合较好.     

BT20钛合金筒形件真空热胀形过程热力耦合有限元分析

建立了BT20钛合金筒形件真空热胀形的二维非线性准静态热弹塑性有限元模型。该模型考虑了辐射传热和材料热物性非线性等因素的影响。使用有限元软件MSC．Marc对BT20钛合金筒形件真空热胀形过程进行数值模拟,计算了BT20钛合金筒形件真空热胀形过程的温度场、变形场和应力场,并进行了相应的实验验证。数值模拟结果与实验结果吻合较好,说明了所建立的热力耦合模型的有效性。     

温度对BT20合金筒形件真空热胀形影响模拟研究

基于热弹塑性有限元方法,使用有限元软件MSC.Marc对BT20合金筒形件真空热胀形过程进行了模拟研究。计算了不同加热温度对BT20合金筒形件胀形量、弯曲角度和残余应力的影响。模拟结果表明,随着加热温度的升高,BT20合金筒形件胀形量和弯曲角度增加,残余应力降低。当温度在750~850℃之间时,BT20合金筒形件胀形量、弯曲角度和残余应力变化幅度较小。     

钛合金筒形件真空热胀形壁厚效应的数值模拟

建立了钛合金筒形件真空热胀形的二维非线性热力耦合有限元模型。使用有限元软件MSC-Marc对钛合金简形件真空热胀形过程进行数值模拟。计算了钛合金筒形件真空热胀形过程的温度场和变形场，并进行了相应的实验验证。模拟结果与实验结果吻合较好。用建立的模型对真空热胀形过程中钛合金筒形件壁厚效应进行数值模拟，讨论了一定工艺条件下钛合金筒形件壁厚与弯曲角度、胀形量和残余应力之间的关系，为实际生产中制定和优化钛合金筒形件真空热胀形工艺参数提供理论与实践依据。     

钛合金简形件真空热胀形过程热力耦合数值模拟

基于热弹塑性有限元理论,建立了钛合金筒形件真空热胀形过程的二维热力耦合有限元模型.采用MSC.Marc有限元分析软件,计算了钛合金筒形件真空热胀形过程的温度场和变形场,分析了温度对热胀形的影响规律.结果表明,随着温度的提高,工件胀形量增大,塑性应变增加.试验验证了模拟的可靠性和有效性,为确定合理的工艺参数提供理论依据.     

温度对BT20合金简形件真空热胀形影响模拟研究

基于热弹塑性有限元方法,使用有限元软件MSC.Marc对BT20合金筒形件真空热胀形过程进行了模拟研究.计算了不同加热温度对BT20合金筒形件胀形量、弯曲角度和残余应力的影响.模拟结果表明,随着加热温度的升高,BT20合金筒形件胀形量和弯曲角度增加,残余应力降低.当温度在750～850℃之间时,BT20合金筒形件胀形量、弯曲角度和残余应力变化幅度较小.     

钛合金薄壁筒形件热胀形法精确成形技术

利用热胀形对钛合金薄壁筒形件精确成形是一种新的成形方法,胀形芯轴设计是热胀形精确成形关键技术之一.本文阐述了热胀形成形原理、胀形芯轴材料的选取、尺寸的确定及结构设计,给出了热胀形成形工艺流程.     

工艺参数对转子屏蔽套真空热胀形影响的模拟

建立了转子屏蔽套真空热胀形过程的二维轴对称有限元模型。借助非线性有限元软件MSC.Marc的二次开发功能,将Hastelloy C-276合金的蠕变本构模型与真空热胀形过程的有限元模型相结合,模拟了转子屏蔽套的真空热胀形过程。计算了真空热胀形过程中转子屏蔽套和模具内部的瞬时温度场和径向位移场,预测了转子屏蔽套的胀形量。研究了模具厚度、保温时间和保温温度等工艺参数对转子屏蔽套真空热胀形胀形量的影响。开展了真空热胀形工艺实验,模拟结果与实验结果吻合较好。     

GH4169合金件真空时效过程数值模拟

以VR6072型真空热处理炉为例,建立了一个二维真空热处理炉非线性有限元模型,该模型考虑了辐射传热和材料热物性随温度变化等非线性因素的影响.利用有限元软件MSC.Marc对GH4169合金件真空时效过程中的瞬态温度场变化进行了模拟计算,预测了工件真空热处理过程加热滞后时间,对整个温度场变化过程进行了试验测量,模拟结果和试验结果吻合较好,为真空热处理虚拟生产和工艺参数优化提供了理论依据.     

球形件胀形过程及厚度分布有限元数值模拟

本文采用大变形刚塑性有限元法成功地模拟了球形件胀形过程，分析了材料参数对胀形件厚度分布的影响，模拟结果与实验结果进行了比较。     

Effect of temperature on vacuum hot bulge forming of BT20 titanium alloy cylindrical workpiece

Temperature is one of the key parameters for BT20 titanium alloy cylindrical workpiece manufactured by vacuum hot bulge forming. A two-dimensional nonlinear thermo-mechanical coupled FE model was established. Numerical simulation of vacuum hot bulge forming process of titanium alloy cylindrical workpiece was carried out using FE analysis software MSC Marc. The effects of temperature on vacuum hot bulge forming of BT20 titanium alloy cylindrical workpiece were analyzed by numerical simulation. The simulated results show that the Y-direction displacement and the equivalent plastic strain of the workpiece increase with increasing bulge temperature. The residual stress decreases with increasing bulge temperature. The optimal temperature range of BT20 titanium alloy during vacuum hot bulge forming is 750-850 ℃. The corresponding experiments were carried out. The simulated results agreed well with the experimental results.     

复杂形状钛合金热成形零件工艺仿真及参数优化研究

文章针对某型飞机复杂形状钛合金唇口零件的热成形工艺仿真,提出适当的简化假设,将热成形过程近似为普通冲压,使冲压分析数值模型方便应用于热成形分析中。以eta/DYNAFORM为平台,对TC2钛合金唇口零件的热成形过程进行了数值分析,通过模面设计、毛料形状与成形温度、压边力等工艺参数的优化,试冲获得了满意的成形结果,并指导实际生产。将计算结果与实验对比,计算结果较准确地预测出了实验结果,验证了数值分析方法的实用性与准确性。     

Microstructure evolution model based on deformation mechanism of titanium alloy in hot forming

The microstructure evolution in hot forming will affect the mechanical properties of the formed product. However, the microstructure is sensitive to the process variables in deformation process of metals and alloys. A microstructure evolution model of a titanium alloy in hot forming, which included dislocation density rate and primary a phase grain size, was presented according to the deformation mechanism and driving forces, in which the effect of the dislocation density rate on the grain growth was studied firstly. Applying the model to the high temperature deformation process of a TC6 alloy with deformation temperature of 1 133 - 1 223 K, strain rate of 0.01 -50 s^-1 and height reduction of 30%, 40% and 50%, the material constants in the present model were calculated by the genetic algorithm（GA） based objective optimization techniques. The calculated results of a TC6 alloy are in good agreement with the experimental ones.     

5A02铝合金磁脉冲胀形试验与模拟研究

磁脉冲板材成形属于高速率变形,应变速率可达到100~1000 s-1,因此导致变形过程的大量参数信息无法准确获取,给磁脉冲变形过程的研究与分析带来了较大的困难。采用数值模拟和工艺试验相结合的方法,对5A02铝合金磁脉冲胀形过程进行了研究,分析了不同放电电压条件下板材的磁场分布以及运动过程。结果表明,胀形首先在电磁力最大区域先发生变形,随后带动其他区域变形,板材的变形速度在0.2 m·s-1时达到最大,其中间区域测得速度最大可达116 m·s-1,胀形在0.6ms达到最大值,而后由于回弹其胀形高度有小幅下降。     

Numerical simulation and its application ofrheological forming of titanium alloy vane disk

The hot rheological forming method was proposed to form the second titanium alloy vane disk. The hot rheological forming process of the TC 11 titanium vane disk under a certain temperature and different strain rates was investigated by using the bulk forming software of DEFORM 3D. A series of results including temperature field, equivalent strain distribution, load-stroke curve and rheology procedure were obtained by this finite element method. The rheological forming characteristics were well realized and the forming parameters were determined. The results and analysis show that with decreasing strain rate, the metal flow more equably and the filling of the vane shape is also better. Moreover, the mechanical properties and microstructures of the products produced by this new technique are improved evidently compared with that produced by traditional method.     

6061-T6铝合金高温本构模型及温成形数值模拟

基于6061-T6铝合金在高温变形过程中的动态回复、动态再结晶及变形硬化特性,分析其在不同温度阶段的黏塑性特征,在高温阶段进一步引入软化因子修正传统Field-Backofen模型,使之适用于铝合金温成形的热力本构描述。通过NAKAJIMA凸模胀形数值仿真及试验对比发现:高低温(25~400℃)相结合的软化型热拉伸本构方程可以准确地描述板料破裂前的集中软化特征,且可以有效满足6061铝合金高温成形性能的仿真需求。