大口径薄壁Ti-6Al-4V管材数控温弯中不同应变速率和温度下的Johnson-Cook本构模型（英文）

大口径薄壁Ti-6Al-4V管是航空航天等高端制造领域亟需的典型轻量化高性能构件,数控温弯能够有效实现大口径Ti-6Al-4V管的精确成形。由于数控温弯工艺过程是多场耦合复杂变形过程,建立其材料本构模型并实现全过程有限元模拟是亟待解决的瓶颈技术。利用管材单向拉伸实验,结合温弯工艺参数变化,研究温度在25~600°C和应变速率在0.00067~0.1 s~(-1)情况下Ti-6Al-4V管的力学性能。考虑非线性硬化率和应变的交互作用,建立了修正的Johnson-Cook本构模型,并根据实验数据对相关修正参数进行了拟合。将该模型应用于温弯模拟中可发现,修正的JC模型与传统的模型相比,可降低最大误差90%,并且可以有效预测管材断裂、起皱等成形缺陷发生的位置,为大口径薄壁Ti-6Al-4V管数控温弯成形极限和工艺优化奠定基础。