第 圆7 卷 第 2 期 圆园园8 年 4 月
天 津 工 业 大 学 学 报 允韵哉砸晕粤蕴 韵云 栽陨粤晕允陨晕 孕韵蕴再栽耘悦匀晕陨悦 哉晕陨灾耘砸杂陨栽再
Vol.27 No.2 April 2008
薄壁曲母线 TC4 钛合金构件热旋模拟与试验研究
渊1.航天材料及工艺研究所袁 北京 100076曰 2.哈尔滨工业大学袁 哈尔滨 150001冤 摘 要院 采用有限元法对大尺寸薄壁曲母线 TC4 钛合金构件旋压成形进行模拟计算袁 分析旋压不同阶段坯料应力 应变状态和缺陷产生的原因袁 并初步优化了工艺参数. 结果表明袁旋压不同阶段尧不同部位坯料的应力应变 状态和变形方式不同袁 模拟工艺参数进给比 f=1.0 m/r尧旋轮攻角 匮=20毅尧旋轮轨迹为凹圆弧尧旋轮圆角半径 模拟对旋压具有指导意义. 中图分类号院 TG146.23 R=20 mm尧芯轴转速 棕1=60 r/min 时易成形. 在有限元数值模拟基础上袁 成功旋制高精度试验件袁 证实有限元 文献标识码院 A 文章编号院 员远苑员原园圆源载渊圆园园8冤园2原园园61原园5
李启军 1袁 吕宏军 1袁 王
琪 1袁 单德彬 2
关键词院 有限元曰 钛合金曰 数值模拟曰 旋压
FEM numerical simulation of spinning processing for thin TC4 alloy workpiece with curvilinear shape
渊1.Aerospace Research Institute of Material and Processing Technology袁 Beijing 100076袁 China曰 2. Haerbin Institute of Technology袁 Haerbin 150001袁 China冤 Abstract院 The spinning process for thin TC4 alloy workpiece with curvilinear shape is simulated by the means of FEM
LI Qi-jun1袁 LU Hong-jun1袁 WANG Qi1袁 SHAN De-bin2
cause of drawback occurring are analyzed袁 and the parameters are optimized. The results show that stress-strain status is different because of different areas in raw material袁 and workpiece is easily produced by using feed ratio time high precision products are successfully produced on the basis of FEM numerical simulation. It is proved that FEM numerical simulation offers the instructions to spinning formation. f=1.0 m/r袁 position angle 匮=20毅袁 circular arc袁 roller working radius R =20 mm and 棕1 =60 r/min. At the same
numerical simulation袁 and the stress -strain status of different areas in raw material during different step and
Key words院 finite element曰 titanium alloy曰 numerical simulation曰 spinning
钛合金以其耐高温尧 轻质高强的特点袁 在新型导 弹等武器装备中应用越来越广泛. 钛合金薄壁回转体 零件渊如发动机和助推器壳体尧尾喷管冤的成形方法 中袁 旋压成形是当前首选的加工方法. 钛合金薄壁件 旋压成形时袁 变形区域小袁 易产生失稳尧起皱尧断裂等 缺陷[1袁2]. 并且钛合金抗变形能力较高袁 变形时需要较高 温度袁 致使加工过程复杂袁 产品精度难以控制. 单纯 依靠试验的方法来研究钛合金薄壁件的旋压工艺袁 成 本高袁 周期长袁 试验过程中的随机干扰因素较多. 有 限元数值模拟的应用袁 为旋压工艺提供了先进的分析 方法袁 可以对旋压成形过程进行模拟分析袁 为实验研 究提供指导袁 缩短研究周期袁 降低研究成本[3袁 4]. 因此本

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