BT20钛合金薄壁筒形件热胀形过程数值模拟及工艺优化

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:yangshaoj2005
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真空热胀形是一项创新的加工方法,它是利用工件与模具之间线膨胀系数的差异,根据材料高温软化和应力松弛原理,通过模具的热膨胀力成形的。真空热胀形过程中工件塑性变形是发生在低应力状态下的弹塑性变形,并且塑性变形量与保温时间和加热温度直接相关的。由于真空热胀形过程的复杂性,传统的真空热胀形工艺参数的选取、模具尺寸设计等主要基于实验和经验,由工程技术人员采用类比经验设计,通过大量实验、反复试错得出,它具有周期长、工艺优化性差等缺点。随着计算机信息技术及数值计算方法的发展,有限元模拟技术为真空热胀形过程的研究提供有力的工具。模拟能够给出真空热胀形过程中各种场量信息,为合理确定真空热胀形工艺参数和保证工件产品质量提供科学依据。本文以BT20钛合金为研究对象,通过应力松弛实验,对应力松弛行为进行研究,构建应力松弛方程,通过应力松弛方程编写蠕变子程序;建立钛合金筒形件真空热胀形的热力耦合模型,带入蠕变子程序,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc对钛合金真空热胀形过程进行模拟研究,对温度场、变形场和应力场进行分析;利用BP神经网络进行了工艺优化,探索了确定钛合金筒形件真空热胀形工艺参数的科学方法,为实际生产提供理论指导。
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