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高筋薄板件往复包络成形工艺设计及塑性成形规律
1
作者
邱春璐
庄武豪
韩星会
《精密成形工程》
北大核心
2025年第4期61-69,共9页
目的针对现有包络成形工艺中包络模具仅作单向包络运动,导致金属分配不协调,容易出现高筋生长不一致和塑性变形不均匀等问题,提出了一种高筋薄板件往复包络成形新工艺。方法采用有限元模拟仿真方法,对比分析了单向包络和往复包络2种工...
目的针对现有包络成形工艺中包络模具仅作单向包络运动,导致金属分配不协调,容易出现高筋生长不一致和塑性变形不均匀等问题,提出了一种高筋薄板件往复包络成形新工艺。方法采用有限元模拟仿真方法,对比分析了单向包络和往复包络2种工艺方案下高筋薄板件的金属流动特性、高筋生长情况、金属流线形态及等效应变演变规律,并采用物理试验验证所提出的高筋薄板件往复包络成形工艺的有效性。结果与单向包络成形相比,往复包络成形中金属作顺时针-逆时针交替流动,减弱了金属单一周向流动趋势,使金属分配更协调,提升了筋高均匀性。往复包络成形能够获得沿高筋薄板件轮廓分布的连续金属流线,并且金属流线不发生扭转。此外,由包络模具往复包络成形的高筋型面等效应变大于下模整体约束成形的非高筋型面等效应变,且等效应变分布较单向包络成形的更均匀。采用物理试验获得了筋高分布均匀的高筋薄板件,且试验样件与仿真样件的几何形状十分相似。结论采用往复包络成形能够获得金属分配合理、金属流线连续、筋高和塑性变形分布均匀的高筋薄板件。
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关键词
高筋薄板件
往复包络
成
形
局部加载成形
工艺设计
塑性
成
形
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职称材料
TA15合金大型筋板件等温局部加载晶粒尺寸演化研究
被引量：
10
2
作者
韩冠军
杨合
+2 位作者
孙志超
樊晓光
孙念光
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期112-117,共6页
随着航空工业的迅速发展,大飞机和新一代军机的研制,钛合金大型筋板件的应用日益广泛,等温局部加载技术为该类构件的成形提供了新的途径。然而,等温局部加载成形是一个多因素耦合作用下的复杂成形过程,工艺参数控制不当将产生粗晶、组...
随着航空工业的迅速发展,大飞机和新一代军机的研制,钛合金大型筋板件的应用日益广泛,等温局部加载技术为该类构件的成形提供了新的途径。然而,等温局部加载成形是一个多因素耦合作用下的复杂成形过程,工艺参数控制不当将产生粗晶、组织不均匀等缺陷。为此,文章采用内变量法,建立了TA15合金高温变形微观组织演化物理模型,并与有限元软件DEFORM 3D结合对TA15合金筋板件等温局部加载成形过程等轴α相晶粒尺寸演化进行数值模拟。结果表明,锻件先加载区、后加载区及变形过渡区晶粒尺寸基本一致;随着温度的升高,锻件等轴α相晶粒尺寸平均值,呈先减小,后增加的趋势;锻件等轴α相平均晶粒尺寸随模具运动速度增加,先快速减小,后趋于平缓,较大的模具运动速度易造成组织不均匀性增加;采用只局部加载的加载方式,可以获得比采用先局部后整体的加载方式,更均匀细小的组织。
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关键词
TA15合金
筋板件
等温
局部加载成形
微观组织演化
数值模拟
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职称材料
钛合金筋板件等温局部加载模具应力分析
被引量：
7
3
作者
暴志峰
孙志超
杨合
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期30-35,共6页
等温局部加载成形技术为航空航天复杂筋板类大型整体构件的成形提供了一种新的途径,但由于构件尺寸大,其成形温度高、时间长、载荷大等工艺特点,对模具提出了更高的要求。文章针对TA15钛合金典型环形高筋薄腹特征结构件等温局部加载成形...
等温局部加载成形技术为航空航天复杂筋板类大型整体构件的成形提供了一种新的途径,但由于构件尺寸大,其成形温度高、时间长、载荷大等工艺特点,对模具提出了更高的要求。文章针对TA15钛合金典型环形高筋薄腹特征结构件等温局部加载成形,分析了等温局部加载模具的结构特点和可能的失效形式,并在此基础上采用DEFORM 3D有限元软件,对成形时模具应力进行了研究,获得了模具载荷和应力分布规律,并进一步分析了模具凹圆角半径和锻件筋条宽度对模具应力的影响。结果表明,等温局部加载成形模具的失效形式,主要为应力集中引起的脆性断裂;加载分区边界附近模具应力较小,离分区边界越远模具应力越大,且应力峰值出现在宽度较小的环形筋型腔凹角处;模具型腔各部分材料填充能力的不一致,是导致模具应力不均匀、局部出现应力集中的主要原因;增大模具凹圆角半径,模具应力降低程度较小,而通过合理的锻件几何尺寸设计,可以改善模具型腔的充填性,能更有效地降低模具应力的不均匀性和应力峰值。文章的研究结果可为等温局部加载成形模具的设计提供参考。
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关键词
TA15钛合金
等温
局部加载成形
大型组合模具
模具应力分析
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职称材料
题名
高筋薄板件往复包络成形工艺设计及塑性成形规律
1
作者
邱春璐
庄武豪
韩星会
机构
武汉理工大学汽车工程学院
现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
出处
《精密成形工程》
北大核心
2025年第4期61-69,共9页
基金
国家自然科学基金(U21A20131,52005375)
教育部创新团队发展计划(IRT17R83)。
文摘
目的针对现有包络成形工艺中包络模具仅作单向包络运动,导致金属分配不协调,容易出现高筋生长不一致和塑性变形不均匀等问题,提出了一种高筋薄板件往复包络成形新工艺。方法采用有限元模拟仿真方法,对比分析了单向包络和往复包络2种工艺方案下高筋薄板件的金属流动特性、高筋生长情况、金属流线形态及等效应变演变规律,并采用物理试验验证所提出的高筋薄板件往复包络成形工艺的有效性。结果与单向包络成形相比,往复包络成形中金属作顺时针-逆时针交替流动,减弱了金属单一周向流动趋势,使金属分配更协调,提升了筋高均匀性。往复包络成形能够获得沿高筋薄板件轮廓分布的连续金属流线,并且金属流线不发生扭转。此外,由包络模具往复包络成形的高筋型面等效应变大于下模整体约束成形的非高筋型面等效应变,且等效应变分布较单向包络成形的更均匀。采用物理试验获得了筋高分布均匀的高筋薄板件,且试验样件与仿真样件的几何形状十分相似。结论采用往复包络成形能够获得金属分配合理、金属流线连续、筋高和塑性变形分布均匀的高筋薄板件。
关键词
高筋薄板件
往复包络
成
形
局部加载成形
工艺设计
塑性
成
形
Keywords
thin plates with high ribs
reciprocating envelope forming
local loading forming
process design
plastic forming
分类号
TG33 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
TA15合金大型筋板件等温局部加载晶粒尺寸演化研究
被引量：
10
2
作者
韩冠军
杨合
孙志超
樊晓光
孙念光
机构
西北工业大学凝固技术国家重点实验室材料科学与工程学院
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期112-117,共6页
基金
国防基础科研资助项目
国家自然科学基金资助项目(50735005,50905145)
国家“863”计划资助项目(2006AA04Z135)
文摘
随着航空工业的迅速发展,大飞机和新一代军机的研制,钛合金大型筋板件的应用日益广泛,等温局部加载技术为该类构件的成形提供了新的途径。然而,等温局部加载成形是一个多因素耦合作用下的复杂成形过程,工艺参数控制不当将产生粗晶、组织不均匀等缺陷。为此,文章采用内变量法,建立了TA15合金高温变形微观组织演化物理模型,并与有限元软件DEFORM 3D结合对TA15合金筋板件等温局部加载成形过程等轴α相晶粒尺寸演化进行数值模拟。结果表明,锻件先加载区、后加载区及变形过渡区晶粒尺寸基本一致;随着温度的升高,锻件等轴α相晶粒尺寸平均值,呈先减小,后增加的趋势;锻件等轴α相平均晶粒尺寸随模具运动速度增加,先快速减小,后趋于平缓,较大的模具运动速度易造成组织不均匀性增加;采用只局部加载的加载方式,可以获得比采用先局部后整体的加载方式,更均匀细小的组织。
关键词
TA15合金
筋板件
等温
局部加载成形
微观组织演化
数值模拟
Keywords
TA15 titanium alloy
rib-web parts
isothermal local loading forming
microstructure evolution
numerical simulation
分类号
TG319 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
钛合金筋板件等温局部加载模具应力分析
被引量：
7
3
作者
暴志峰
孙志超
杨合
机构
西北工业大学凝固技术国家重点实验室材料科学与工程学院
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期30-35,共6页
基金
国防基础科研资助项目
国家自然科学基金资助项目(50735005
+1 种基金
50905145)
国家"863"计划资助项目(2006AA04Z135)
文摘
等温局部加载成形技术为航空航天复杂筋板类大型整体构件的成形提供了一种新的途径,但由于构件尺寸大,其成形温度高、时间长、载荷大等工艺特点,对模具提出了更高的要求。文章针对TA15钛合金典型环形高筋薄腹特征结构件等温局部加载成形,分析了等温局部加载模具的结构特点和可能的失效形式,并在此基础上采用DEFORM 3D有限元软件,对成形时模具应力进行了研究,获得了模具载荷和应力分布规律,并进一步分析了模具凹圆角半径和锻件筋条宽度对模具应力的影响。结果表明,等温局部加载成形模具的失效形式,主要为应力集中引起的脆性断裂;加载分区边界附近模具应力较小,离分区边界越远模具应力越大,且应力峰值出现在宽度较小的环形筋型腔凹角处;模具型腔各部分材料填充能力的不一致,是导致模具应力不均匀、局部出现应力集中的主要原因;增大模具凹圆角半径,模具应力降低程度较小,而通过合理的锻件几何尺寸设计,可以改善模具型腔的充填性,能更有效地降低模具应力的不均匀性和应力峰值。文章的研究结果可为等温局部加载成形模具的设计提供参考。
关键词
TA15钛合金
等温
局部加载成形
大型组合模具
模具应力分析
Keywords
TA15 titanium alloy
isothermal local loading forming
large assembling die
die stress analysis
分类号
TG319 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高筋薄板件往复包络成形工艺设计及塑性成形规律
邱春璐
庄武豪
韩星会
《精密成形工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
TA15合金大型筋板件等温局部加载晶粒尺寸演化研究
韩冠军
杨合
孙志超
樊晓光
孙念光
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
钛合金筋板件等温局部加载模具应力分析
暴志峰
孙志超
杨合
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
7
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