超塑性胀形成形时间影响因素的数值分析

采用刚粘塑性有限元技术对超塑性胀形成形时间的影响因素进行了数值分析，以圆筒形零件的恒压和恒应变速率充模胀形为例，给出了不同因素对超塑性盛开有时间的影响规律，为超塑性胀形实际工艺设计提供了依据。     

板材超塑性胀形过程的数值仿真

板料超塑性胀形成形是一种全新的金属成形工艺.用Pare-Stamp2G板料成形数值模拟软件对一个实际成形件的超塑性胀形过程进行了数值仿真,分析了超塑性胀形成形变形过程中成形件的应力、应变、摩擦和厚度分布,研究了超塑性胀形过程中金属变形规律和工艺参数对成形过程的影响.结果表明,Pam-Stamp 2G板料成形数值模拟软件是超塑性胀形成形工艺应用到实践中的有效分析工具.     

1.31%C超高碳钢的压缩超塑性研究

通过观察退火态w(C)=1.31%超高碳钢超塑压缩试样的外观形态.测定其压缩真应力一真应变曲线,探讨了超塑压缩温度、应变速率对超高碳钢压缩超塑性的影响.结果表明,超高碳钢在750～790℃、(0.8～2)×10-3s-1超塑压缩条件下,其应变速率敏感性指数大于0.3,呈现出压缩超塑性变形.     

超塑性气压胀形有限元模拟

利用有限元分析软件MSC.Marc/MENTAT,分别使用体单元和壳单元模拟了IN744、Al6061/20SiCw半球件和Al5083盒形件超塑性气压胀形过程,模拟结果表明,合适的网格和网格划分方法可以有效减少计算时间和存储量。与Cornfield传统解析法相比,有限元模型可以考虑厚度、载荷不均匀的影响,具有精度高、适应范围广等优点。模拟结果与壁厚分布实验结果吻合良好。     

轧制镁合金超塑性和超塑胀形

对轧制态MB15镁合金进行了超塑性拉伸实验 ,结果表明 :晶粒尺寸为 5 .9μm的MB15镁合金板材 ,在温度为 5 73K、初始应变速率为 5 .5 6× 10 -4s-1的变形条件下 ,获得的最大延伸率为 30 9% ,应变速率敏感指数为0 .34;当真应变为 0 .3时 ,试样的晶粒尺寸为 4 .5 μm ,说明在拉伸初始阶段轧制镁合金可以获得细晶组织 ,同时发生了部分动态再结晶。利用扫描电镜观察断口发现典型的超塑性空洞形貌特征。通过胀形实验可以看出 ,该镁合金板材的超塑成形性能好 ,具有良好的超塑性成形应用潜力     

薄板超塑胀形材料参数m,K值的测定

此文提出了一种测定薄板超塑胀形材料参数的新方法：等高胀形法，并在文中进行了有关公式的推导，通过实例计算证明了该方法操作简单，精度高。     

薄板超塑性胀形的金属流动分析

分别在板厚均匀变薄和板厚呈线性规律变化两种假设的基础上，对薄板超塑性胀形过程中金属的变形规律及质点流动进行了分析，导出了变形前、后、质点点位的对应关系式，并与受内压薄壁球壳的均匀胀形作了比较。     

热变形态TiAl基合金超塑性拉伸过程中应变速率敏感系数的分析

研究了具有热变形组织的TiAl基合金在1 000℃1 075℃温度区间内以不同应变速率拉伸时的应变速率敏感系数(m)值。实验结果表明,m值随超塑性拉伸变形温度及应变速率的变化而变化;在较大温度范围及较宽的应变速率区间内这种材料都有大于0.3的m值;并且,ε     

按气压与调度曲线控制超塑性胀形的方法

超塑性胀形控制有种种方法，本文介绍了一种按气压与高度曲线控制的方法，使成形过程更接近于等应变速率胀形，能进一步改善零件厚度朱均匀性。     

TA15合金应变速率循环超塑性研究

采用应变速率循环法研究了TA15合金的超塑性.在变形温度分别为850、900、950℃,应变速率范同为1×10-5～1×10-3S-1的试验条件下.讨论了工艺参数对流变应力、m值及其超塑性的影响.结果表明,TA15合金具有较好的超塑性,最佳变形温度为900℃,伸长率为412%.     

空洞敏感材料超塑性胀形过程的有限元模拟

基于刚粘塑性有限元技术采用最大应变速率恒定的压力控制策略和超塑性成形空洞损伤演变模型对空洞敏感材料的超塑性胀形过程进行了数值模拟。分别以半球壳和圆筒形零件为例 ,给出了优化后自由胀形和充模胀形的加压曲线 ,预测了成形零件的壁厚分布及空洞体积损伤情况。本文分析结果对指导超塑性胀形工艺设计具有实际意义。     

基于最大m值法的超塑性胀形最佳压力加载方式

采用最大m值法拉伸试验获得了随应变变化的最佳应变速率关系曲线,以控制钣金超塑胀形气压加载,使得板料变形集中部位的实际等效应变速率等于变化的最佳应变速率,而非等于恒应变速率拉伸获得的最佳应变速率定值,从而获得比目前基于恒应变速率超塑胀性更优良的成形性能。以2A12铝合金为研究对象,采用最大m值法拉伸实验获得其最佳应变速率关系曲线,以控制超塑性胀形,并与恒应变速率胀形进行比较;为改善壁厚均匀性,设计了正反胀形模具与工艺,并结合有限元软件MSC.Marc 2010,对整流罩进行单向和正反向胀形模拟,并进行实验验证。结果表明,对于单向胀形,基于最大m值法的简化应变速率胀形,其成形时间仅为760s,较恒应变速率胀形3 360s大幅缩短,而二者的减薄率分别为70.4%和70.9%,在降低减薄率的同时,极大的提高了胀形效率;基于最大m值法的简化应变速率正反胀形,零件最小壁厚为1.157mm,较基于最大m值法的简化应变速率单向胀形零件的最小壁厚0.887mm有一定程度增加,而不均匀性则由69.97%降为28.9%,有效改善了壁厚均匀性;实验证明,采用最大m值法的胀形件的最小壁厚有所提高,均匀性得到了有效改善,且壁厚分布与模拟结果相吻合。     

轴对称件超塑性气压胀形过程的等势场模拟

利用塑性变形过程中坯料的流动规律类似于静电场等势线分布这一特性,来反推胀形工艺的初始坯料,并将该方法应用于LY12铝合金板料的超塑性约束胀形工艺,进行了相关场变量及参数的分析计算,最后将计算结果与有限元法所得结果进行比较,分析表明,该方法可行、计算结果可靠、计算过程快捷。     

半球形Al-Mg-Sc合金超塑胀形壁厚分布的有限元分析

应用MARC软件对半球形Al-Mg-Sc合金的超塑胀形进行仿真,分析了正反向超塑胀形对于半球形件壁厚分布的影响,以及不同深度的凹模对胀形结果的影响。结果表明,采用合理的正反胀形可以很好地改善成形件的厚度不均匀性,试验验证了仿真和试验结果比较吻合。     

5A06薄壁壳体超塑胀形过程壁厚分布规律及其控制

采用正反胀形法对薄壁壳体的壁厚分布进行了改善。首先通过数值模拟的方法,模拟了正胀形及两种不同反胀形模具气胀过程,进行了模具的设计制造;然后对正胀形及正反胀形进行了实验验证,并比较了两种不同反胀形形状对最终零件壁厚分布的影响,提出了用壁厚分布均方差判定壁厚均匀性的判据。研究表明,与正胀形相比,采用两种正反胀形法成形的零件的最小壁厚从0.69 mm增加到0.91 mm和0.89 mm,使零件的壁厚分布均方差从0.1236降低到0.0727和0.0642,证明了正反胀形法可以改善5A06铝合金壁厚分布均匀性。     

工业级5083铝合金市域车车门正反胀超塑性成形工艺

以工业级5083铝合金为研究对象,对市域车车门的铝合金外壁板的正反胀超塑性成形工艺进行了研究。对工业级5083铝合金在400～560℃,应变速率5×10~(-4)～5×10~(-3) s~(-1)下的单轴拉伸试验进行了研究,结果表明:工业级5083铝合金具有较好的高温伸长率,在480℃和10~(-3) s~(-1)条件下,最大伸长率为242%。基于高温拉伸得到的应力-应变曲线,构建了5083铝合金超塑性成形本构模型。设计了带嵌环的正反胀超塑成形凸模和凹模,通过嵌环与凸模或凹模的配合,可以实现一套模具完成左、右两侧车门的正反胀超塑成形。利用MSC.MARC软件对市域车左侧车门外壁板的正反胀超塑成形工艺进行有限元分析,选择合适的正反胀时间和压力,最薄部位位于窄侧把手与门框之间,最小厚度为2.56 mm。最后进行了左侧车门外壁板的正反胀超塑成形试验,成功地制造了表面质量良好、型面精度满足要求的左侧车门外壁板。外壁板最小厚度2.69 mm,最大减薄率为32.75%,出现在窄侧把手与门框相接位置,与模拟结果相一致。     

Ti-55钛合金超塑性板材的显微组织与力学性能

将二次真空自耗熔炼的Ti-55钛合金铸锭轧制成1.2mm厚的薄板,研究Ti-55钛合金超塑性板材的显微组织与力学性能。结果表明,显微组织均匀,晶粒极细的Ti-55钛合金超塑性板材,具有良好的室温拉伸性能和超塑性能。超塑性拉伸试验表明,在一定的变形温度范围(880～920℃)与变形速率(1.4×10~(-3)s~(-1))下,Ti-55钛合金板材超塑性伸长率可达到700%以上。     

Superplastic bulging capability of Ti-6Al-4V buttcover plate

The investigation on the superplastic bugling capability of 1.5 mm mill annealed Ti-6A1-4V buttcover plate by means of manual gas tungsten arc welding (M-GTAW) and fusion type plasma arc welding (F-PAW) have been evaluated respectivdy. The result shows that untreated Ti-6A1-4V buttcover plate by M-GTAW exhibits no superplasticity,while the same untreated plate by F-PAW, shows good superplastic ability because of extremely fine acicular martensite microstructure of weld metal. To the buttcover plate by M-GTAW, the microstructure of weld metal changed into streaky α structure which exhibits good superplasticity from the original//structure under the condition of the constant temperature of 940℃ with the deformation degree of 45 %, and changed into the fine equiaxed grain which possesses excellent superplastic ahilitv under the condition of the constant temperature of 800℃ with the deformation degree of 40 %.