模具技術(shù)：超塑性脹形成形時間影響因素的數(shù)值分析
2022-07-04【作 者】向毅斌;吳詩惇
超塑性成形是利用材料在超塑狀態(tài)下的優(yōu)異變形性能發(fā)展起來的一種先進加工方法，目 前廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、電器、儀表、輕工、兵工、機械等工業(yè)部門［1］。超塑性脹形作為 一種典型的超塑性成形工藝，更有以下優(yōu)點：可以一次性成形形狀復(fù)雜零件，往往只需凹模而 降低了模具成本，可用氣體作為成形介質(zhì)從而省去了大量的生產(chǎn)設(shè)備。由于上述優(yōu)勢，超塑性 脹形工藝常用于成形航空航天的結(jié)構(gòu)部件。但超塑性脹形時間過長，從另一個角度制約了超塑性脹形工藝在實際生產(chǎn)中更大規(guī)模地應(yīng)用。因此，研究超塑性脹形的成形時間、影響因素和 影響規(guī)律進而尋求縮短成形時間的途徑具有重要的現(xiàn)實意義。
雖然采用有限元法對超塑性脹形過程工藝參數(shù) 進行設(shè)計和優(yōu)化已經(jīng)較為成熟，但針對提高成形速度、縮短成形時間的數(shù)值研究卻很少。而本 文則將剛粘塑性有限元技術(shù)的數(shù)值模擬方法引入超塑性脹形成形時間影響因素的數(shù)值分析 中，研究了模具幾何形狀參數(shù)、材料參數(shù)、工件和模具間摩擦系數(shù)、初始板厚、壓力、等效應(yīng)變速 率等對超塑充模脹形時間的影響規(guī)律，并對計算結(jié)果進行了分析討論。本文分析結(jié)果對指導(dǎo)超塑性脹形實際工藝設(shè)計具有重要意義。
【結(jié)束語】
針對超塑性成形時間過長的缺陷，尋求提高成形速度的方法已成為當今超塑性成形研究 的熱點和今后研究的發(fā)展方向之一。本文基于有限元數(shù)值模擬技術(shù)實現(xiàn)了對超塑性脹形成形 時間影響因素的數(shù)值分析，以圓筒形零件恒壓和恒應(yīng)變速率充模脹形為例，研究分析不同參數(shù) 對超塑性充模脹形成形時間的影響規(guī)律。本文分析結(jié)果對指導(dǎo)超塑性脹形實際工藝設(shè)計具有直接應(yīng)用價值。
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