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
蒋少松
,
张凯锋
,
吴海峰
,
许沂
,
雷鹍
,
王斌
稀有金属材料与工程
1C4钛合金深筒形件厚度精度要求为(1.6±0.2)mm,据此设计了多种预成形模形状,采用MARC有限元模拟研究不同形状预成形模对最终深筒形件侧壁厚度分布的影响规律及不同预减薄区域的作用.分析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,并提出模具型面变摩擦控制厚度分布的方法.结果表明:预成形模对于板料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的均匀性有利.减小终成形模的摩擦,可以使板料趋于整体变形,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摩擦系数,在终成形模表面喷涂BN润滑剂降低摩擦系数.最后,通过正反向超塑成形试验制得厚度分布在1.50～1.78mm范围内的TC4钛合金深筒形件.
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(FEM)
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
王中阳
,
王国峰
,
赖小明
,
张凯
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.03.015
为研究正反向超塑胀形工艺对厚度分布的影响,应用商业有限元软件MARC对带有凹槽的深盒形7475合金零件正反向超塑胀形过程进行了有限元模拟,并对不同工艺条件下成形后零件的壁厚分布结果进行了分析.研究表明:正反向超塑胀形工艺是控制成形零件壁厚的有效途径,通过优化压力-时间曲线和反向胀形模具形状,明显改善了零件的厚度分布,达到了零件的设计要求;后处理直观地显示了该零件正反向超塑胀形的全过程,为成形提供了合理的方案;零件变形各阶段的应变速率控制在7475合金的应变速率范围内,证明压力-时间曲线设计合理.
关键词:
正反向胀形
,
厚度分布
,
有限元模拟
,
应变速率
,
超塑性
崔令江
,
王刚
,
王宏伟
,
张晓蕾
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150316
快速气压胀形是一种源自超塑性气压胀形的新成形技术，为获得AZ80镁合金板材的快速气压胀形成形性能，以挤压－冷轧加工的AZ80镁合金板材为研究对象，采用半球件自由胀形实验研究了1．0 mm厚板材在250～400℃和0．4～1．6 MPa下的快速气压胀形能力，分析了半球件和盒形件的壁厚分布规律，并对快速气压胀形过程的断裂模式进行了研究．研究结果表明，AZ80镁合金板材在350℃下具有良好的快速气压胀形能力，在350℃、0．8 MPa下的胀形高度可达38 mm，高径比达到0．95，并得到胀破高度、胀形高度与胀形时间之间的关系．在此基础上，进行了1．2 mm厚板材的盒形件快速气压胀形实验，得到高20 mm的轮廓清晰、表面质量良好的胀形件．
关键词:
AZ80
,
快速气压胀形
,
厚度分布
,
断裂模式
,
成形性
刘冬
,
李荣锋
,
杜丽影
物理测试
金属板材的成形极限是板材成形领域中的重要性能指标和工艺参数。目前,国内外均已开展以厚度减薄率作为成形极限判据的成形极限试验模拟研究,其厚度减薄率的测试过程较为复杂,不适合实验室大批量检验工作。提出了2种金属板材拉伸厚度减薄率的测试方法,一种为人工测试断后试样断口附近厚度分布,得到厚度减薄率变化曲线;另一种方法是通过公式推导,将厚度减薄率与试样纵向应变联系起来,通过测试纵向应变,得到集中性失稳前的厚度减薄率变化规律。
关键词:
成形极限
,
厚度减薄率
,
厚度分布
,
纵向应变
赵建
,
曲敏杰
,
夏英
,
郭静
,
冯钠
,
张勤星
高分子材料科学与工程
采用数值模拟技术对共注射成型过程进行了充填分析,从芯层材料的厚度分布以及芯层材料的穿透距离进行了研究.结合试验设计(DOE),研究了注射速率、模具温度、皮层熔体温度、芯层熔体温度和表层材料体积百分数对芯层厚度分布的影响;同时采用Fractional Factorial方法,研究工艺参数以及之间的交互作用对芯层材料穿透距离的影响度.结果表明,皮层材料注射的体积百分数对制品的芯层材料的厚度分布及芯层材料的穿透距离影响最大,其它影响因子影响较小.
关键词:
共注射
,
数值模拟
,
厚度分布
