tc4钛合金热应力校形工艺研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要板料冲压成形在工业中应用广泛，精密钣金成形是制造行业共同追求的目标之一，尤其是在航空、航天、汽车等行业，钣金成形的精密要求更高。钣金经过常用成形方法成形后，精度达不到精密要求，而校形是提高钣金成形精度的有效方法。常用的校形方法有人工校形，时效校形，火焰校形和激光校形，这几种校形方法有其局限性。本文研究了一种新的热应力校形技术——高频感应加热热应力校形工艺。该工艺利用高频感应加热来代替火焰加热或激光加热来对板料进行热应力校形。论文的主要工作是开发高频感应加热热应力校形工艺的有限元预测模型，研究感应加热各参数对材料校形效果的影响规

2、律，用热应力校形试验机对钛合金进行热应力校形试验。主要内容如下（1）用电磁学、力学等知识进行了热应力校形的理论计算。（2）开发出高频感应热应力校形工艺的磁-热-结构多场耦合有限元预测模型。在给定工艺参数前提下，用开发的有限元模型能够预测材料的校形结果。（3）用热应力校形试验机进行了高频感应热应力校形试验研究，对有限元预测模型进行了验证，结果表明，有限元预测模型的预测精度是可以接受的，可以为生产提供参考。（4）通过有限元模拟和试验研究相结合的方法，得出了主要工艺参数对TC4钛合金高频感应加热热应力校形效果的影响规律。关键词：TC4钛合金，感应加热，热应力校形，

3、有限元分析ITC4钛合金热应力校形工艺研究ABSTRACTSheetmetalstampingisusedinindustrywidely.Oneofthecommonpursuittargetisprecisesheetmetalforminginmanufacturefield.Especiallyinaerospaceandautomobileindustry,thepreciserequirementofsheetmetalformingismoreincreasing.Theprecisionofsheetmetalcannotmeetthedem

4、andaftersheetmetalforming.Sosizingistheeffectivemethodofimprovingsheetmetalprecision.Thetraditionalapproachtocausesheetmetalformingareheatageing,flameheatingorlaser,whichhavemanylimitations.Anewhotsizingprocess——hotsizingprocessbyhighfrequencyinductionisstudiedinthispaper.Thisproce

5、ssheatsbyhighfrequencyinductioninsteadofflameorlaser.MainresearchcontentsinthispaperdeveloptheFEAmodelofhotsizingbyhighfrequencyinduction,andexploringlawsofthisprocess.Mainresearchcontentasfollow:(1)Hotsizingtheoriesarededucedaccordingtoelectromagneticfieldandmechanicstheories,etc.

6、(2)ThemultiphysicscoupledFEAmodelofhotsizingbyhighfrequencyinductionhasbeendeveloped.Undertheconditionofsomecertaintechnologicalparameters,hotsizingresultscanbepredicted.(3)HotsizingexperimentofTC4titaniumalloybyhighfrequencyinductioniscarriedout.ThereliabilityofFEAmodelhasbeenveri

7、fiedbyexperiment.(4)Bymeansofthecomparedmethodofnumericalsimulationandexperimentalresearch,thelawsthatmainprocessparametersimpactonhotsizingresultisgotten.Keywords:TC4titaniumalloy,inductionheating,hotsizing,FEAII南京航空航天大学硕士学位论文图清单图1.1高频感应弯板成形示意图.....................................

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