蒋少松
,
张凯锋
,
吴海峰
,
许沂
,
雷鹍
,
王斌
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.06.004
以正反向超塑成形厚度均匀的TC4钛合金深筒形件为背景,采用MARC有限元模拟分析了正反向超塑成形时预成形模和终成形模的表面摩擦系数对成形件壁厚分布的影响.结果表明:合理地增大预成形模的表面摩擦力能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高零件最终壁厚分布均匀性有利.同时,合理减小终成形模的摩擦力,可以使板料褴体变形均匀化,壁厚分布趋于均匀.根据模拟结果,采用机械加工方法增加预成形模表面粗糙度以增大摩擦力,在终成形模表面喷涂润滑剂以降低摩擦力,通过正反向超塑成形实验制得厚度分布在1.50～1.78mm范围内的航天用TC4钛合金深简形件,比普通正反向超塑成形件厚度分布(1.18～2.24mm)有了很大改善.
关键词:
TC4钛合金
,
正反向超塑成形
,
厚度分布
,
摩擦
,
有限元模拟
邵宗科
,
张文明
,
黄重国
,
袁清华
,
雷鹍
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.001
在前期材料实验的基础上对TC4钛合金负角度零件超塑成形过程进行仿真,获得压力-时间曲线和壁厚分布,并根据仿真结果中接触摩擦力分布情况,预测了模具磨损.对仿真获得的压力-时间曲线进行修正,并将修正后曲线作为实际加载曲线进行超塑成形实验,获得负角度零件.比较了零件型腔底端壁厚的实际结果与仿真结果,同时,研究了成形零件的负角度壁壁厚分布、显微组织、力学性能.结果表明:取件温度为300℃时,零件外形及表面质量较好；实际零件型腔底端壁厚分布与仿真结果趋势相同,两者最大误差为4.4％；零件最小壁厚在负角度过渡圆角处,其值为0.66 mm,最大减薄率为67％；负角度壁壁厚标准差为0.186 mm,说明此部位壁厚分布比较均匀；成形后材料的晶粒尺寸长大明显,而室温屈服强度、抗拉强度、延伸率从原始材料的951,1045 MPa,13.9％下降至853,955 MPa,10.8％,说明经过超塑成形后,材料由于晶粒长大而导致力学性能下降.
关键词:
TC4钛合金
,
负角度零件
,
超塑成形
,
壁厚分布
,
力学性能
蒋少松
,
张凯锋
,
吴海峰
,
许沂
,
雷鹍
,
王斌
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.06.012
以正反向超塑成形厚度均匀的TC4钛合金深筒形件为背景(厚度精度要求1.6mm±0.2mm),设计了多种预成形模形状,采用MSC.MARC有限元模拟研究了不同形状的预成形模对深筒形件侧壁厚度分布的影响, 并分析了预成形模和终成形模的表面摩擦系数分别对成形件壁厚分布的影响,提出了模具型面变摩擦控制厚度分布的方法.结果表明:预成形模对压边部分环形带区域和筒形件底部区域的局部预减薄,对最终侧壁的厚度分布有非常大的改善.同时,合理地增大预成形模的表面摩擦能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高工件最终壁厚分布均匀性有利.减小终成形模的摩擦,可以使板料整体变形均匀化,壁厚分布趋于均匀.根据有限元分析结果,对模具表面进行处理,并通过正反向超塑成形实验制得TC4钛合金深筒形件,其厚度分布满足1.6mm±0.2mm.
关键词:
预成形模具设计
,
TC4钛合金
,
正反向超塑成形
,
厚度分布
,
摩擦
,
FEM
邵宗科
,
黄重国
,
靳舜尧
,
雷鹍
,
袁清华
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.1.001
利用MARC软件完成负角度零件模具设计,修改了获得的压力-时间曲线,并用加载曲线完成超塑成形实验.研究了单面正向、正反向超塑成形后TC4钛合金零件力学性能情况及负角度壁的壁厚分布,并对结果进行了分析.结果表明:圆弧连接面比垂直连接面有更好的壁厚分布；根据修改的加载曲线能够成形负角度零件；在壁厚最小的负角度壁,单面正向成形和正反向成形后零件的最大减薄率分别为67％和64％,壁厚分布标准差分别为0.186mm和0.125mm,说明正反向成形在提高零件最小壁厚的同时使壁厚分布更均匀；由高温稳态退火及应变诱发的晶粒长大致使零件的力学性能下降；正反向成形零件比单面正向成形零件氢氧含量高,塑性下降较多.
关键词:
单面正向超塑成形
,
正反向超塑成形
,
壁厚分布
,
力学性能
,
氢氧含量
