tc4钛合金u形带筋板件超塑性成形性能的研究毕业论文

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1、本科毕业设计论文题目TC4钛合金U形带筋板件超塑性成形性能研究专业名称学生姓名指导教师毕业时间设计论文毕业任务书一、题目TC4钛合金U形带筋板件超塑性成形性能研究二、研究主要内容在对钛合金U形带筋板件超塑成形机理深入研究的基础上，建立典型零件的三维有限元模型，分析了零件成形的特点和应力应变分布规律，研究了主要工艺参数对成形过程的影响，得出了优选的工艺方案。三、主要技术指标1、建立典型TC4钛合金U形带筋板件超塑成形三维有限元模型，分析了零件成形的特点和应力应变分布规律；2、得出摩擦系数、应变速率、变形温度等主要工艺参数对超塑成形过程的影响规律；3、给出改进和优选的TC4钛合金U形带筋

2、板件超塑成形工艺方案。四、进度和要求1—2周查阅资料，熟悉课题，了解该工艺的基本原理和国内外研究现状；3—4周初步研究并总结，撰写开题报告；5—6周学习软件；6—8周建立零件模型，并模拟变形过程；9—10周学习简单的数据处理和分析；11—12周模拟不同工艺参数的成形效果，总结超塑成形规律；13—14周系统总结，制定优化工艺方案；15—17周撰写论文，准备答辩。五、主要参考书及参考资料[1]施晓琦.钛合金超塑成形/扩散连接组合工艺研究[D].南京:南京航空航天大学硕士学位论文,2007:13-14.[2]文九巴,杨蕴林,杨永顺,等.超塑性应用技术[M].北京:机械工业出版社,2005.[

3、3]吴诗惇.金属超塑性变形理论[M].北京:国防工业出版社,1997.[4]林兆荣.金属超塑性成形原理及应用[M].北京:航空工业出版社,1990.[5]陈浦泉.组织超塑性[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1988.[6]丁新玲,安孟长.超塑成形技术研究及其在航空航天上的应用[J].航天制造技术,2009,(2):1-4.[7]张凌云.改善超塑性气压胀形零件壁厚分布的工艺方法[J].金属成形工艺.2002,(20l):4.[8]郑海荣.镁合金超塑性变形过程中空洞演化规律研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学工学硕士学位论文,2002:7-15.[9]张家顺.美国宇航工业超塑成形近况[J

4、].航空工艺技术,1989,(6):29-33.[10]宋飞灵.英国超塑成形技术的应用现状[J].航空工艺技术,1994,（3）:20-23.[11]曹大明.英国宇航超塑成形/扩散连接技术进展[J].国外航空工艺,1986,(3):23-24.[12]李志强,郭和平.超塑成形/扩散连接技术应用与发展技术[J].航空制造技术,2004,(11):50-52.[13]陈火红,杨建,薛小香,等.新编Marc有限元实例教程[M].北京:机械工业出版社,2007.学生___________指导教师___________系主任___________摘要超塑性通常是指材料在特定组织结构和变形温度、变

5、形速度条件下，可以呈现异常高的塑性和较小的变形抗力而不产生颈缩与断裂的现象。超塑性成形工艺能够加工出形状复杂的零件，在减轻飞行器结构重量、降低成本方面显示了极大的优越性，广泛应用于航空航天等工业部门。钛合金U形带筋板件是飞机上重要的部件之一，对其超塑性成形规律的研究有助于工艺的优化和产品质量的提高。本文以U形带筋板件为研究对象，对钛合金板材超塑成形规律和工艺进行了研究。建立了典型U形带筋板件的三维有限元模型进行数值模拟，分析了零件成形的特点和应力应变分布规律，研究了主要工艺参数对成形过程的影响，得出了优选的工艺方案。主要工作和成果有：1、在对钛合金U形带筋板件超塑成形机理深入研究的基础

6、上，建立了典型零件的三维有限元模型，数值模拟分析了其应力应变分布规律，研究发现：钛合金U形带筋板件容易产生的主要缺陷是在加强筋端部顶点区域壁厚减薄最为严重，是影响产品质量的关键因素；2、分析得出了摩擦系数、应变速率、变形温度等主要工艺参数对超塑成形性能的影响规律，结果表明：除四个加强筋端部顶点区域以外，随着摩擦系数的增大，成形后零件壁厚分布的均匀性越来越差；不同的温度对应的最佳应变速率也不全相同，应变速率偏高或偏低都会影响成形效果；3、获得优选的TC4钛合金U形带筋板件超塑成形工艺方案：成形温度为927℃，应变速率为2×10-4s-1，且在对该零件进行超塑性成形时，应尽量增大四个加强筋

7、端部顶点区域板料与模具之间的摩擦系数，尽量减小其他区域板料与模具之间的摩擦系数；4、利用MARC2007软件的自适应控制算法得到最佳应变速率下时间-压力曲线。关键词：TC4钛合金，超塑成形，U形带筋板件，有限元模拟ABSTRACTSuperplasticityusuallymeansthatthematerialscanshowexceptionalductilityandsmallerstresswithoutneckingdownandcr