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时间:2020-03-23
《基于正交试验的钛合金盒形件液压成形工艺优化.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、·90·重型机械基于正交试验的钛合金盒形件液压成形工艺优化索小琳,余心宏,陈亮(西北工业大学,陕西西安710072)摘要:基于Dynaform软件平台,建立了TC2钛合金盒形件液压成形的三维有限元模型。以液压力、压边力、凸模圆角为因子,成形深度、最小壁厚以及最大增厚率为评价指标,设计了3因素5水平的正交试验方案。通过极差分析,确定了各因素影响评价指标的主次顺序,并运用综合平衡法和方差分析,获得了优选的因素水平组合。关键词:TC2钛合金;盒形件;液压成形;正交试验中图分类号:TG376文献标识码:A文章编号:1001—196X(2012)03—0090—05Op
2、timizationofhydroformingprocessfortitaniumalloysquareboxbasedonorthogonaltestsSUOXiao—lin.YUXin—hong.CHENLiang(No~hwesternPolyteehnicalUniversity,Xi’an710072,China)Abstract:BasedonDynaformsoftwareenvironment,a3DfiniteelementmodelofhydroformingforTC2titani—umalloybox—shapedpanswasest
3、ablished.Takingthehydraulicpressure,blankholderforceandpunch—noseangleasthefactors,aswellas~rmingdepths,minimumwallthicknessesandmaximumthickeningrateastheevalutionindexes,aschemefororthogonaltestsweredesigned.Thesequenceoffactorsa'ffectingtheformingqualitywasconformedwiththeanalysi
4、sofrange.Themostoptimalfactorcombinationwasobtainedbyapplyingcomprehensivebalancemethodandvarianceana[ysis.Keywords:TC2titaniumalloy;boxshapedpart;hydroforming;orthogonaltest出了一些抑制破裂等成形缺陷的措施,使液压拉U日U吾深工艺进入了实用阶段J。热态充液拉深作为近年来,随着结构轻量化的需要,板料充液板料液压成形发展的一个重要方向,可以很好地拉深作为板料液压成形的一种重要加工方法受到解决钛
5、合金、镁合金、铝合金等高性能合金室温国内外的重视,并被越来越多地应用于汽车、军塑性低、成形困难的问题。可以使成形性能差的工、航空、航天等领域¨J。钛及钛合金由于其轻金属材料成形能力得到提高,促进其在航天航比重小、强度高、热强度好、耐腐蚀性好、低温空领域中的应用。韧性好等优异的性能,也得到了广泛应用。但钛本文运用Dynaform软件,对钛合金盒形件合金材料的应变硬化指数值、厚向异性指数值较的液压成形过程进行了模拟。并对影响板材液压小,导致室温拉深性能较差J。成形的液压力,压边力和凸模圆角半径三个关键20世纪70年代中期以后,日本学者对钛合因素进行正交试验分析,以
6、期对钛合金盒形件液金板材拉深工艺进行了比较细致的试验研究,提压成形工艺优化提供理论依据。1板材液压成形原理及特点收稿日期:2012—03—25;修订日期:2012—04—26作者简介:索小琳(1989一),国防工业难变形材料锻造技术研板材液压成形分为有多种方法,充液拉深究应用中心硕士生,主要研究方向为塑性加工新技术和新工艺。成形是其中较为典型的一种方法。板材充液拉2012N0.3重型机械·91·深是在凹模中充满液体,利用凸模(带动板有限元模型中板坯为BT壳单元,模具为刚体料)进入凹模完成板材成形的加工方法J。图壳单元。1、图2分别为典型钛合金盒形件充液拉深成形
7、表1TC2材料性能参数Table1MaterialpropertiesofTC2at550~C的壁厚分布图和应变分布图。由图可以看出,零件底部圆角处壁厚有所减小,应变较大,而在零件靠近口部的直壁区域壁厚有所增大,应变较小,但厚度和应变变化幅度都较小,壁厚2.1试验方案分布较均匀。这是由于反向液压的作用,使板本试验以液压力、压边力及凸模圆角半径为料与凸模紧紧贴合,产生“摩擦保持效果”,引因子,以成形所得的盒形件的成形深度、最小减小了板料在凸模圆角处(传统拉深时的危险壁厚和最大增厚率为目标,选用六因素五水平正断面)的径向应力,提高了传力区的承载能7454;}-};
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