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高筋薄腹板结构件成形规律的物理模拟

戴亮  
【摘要】:在非对称高筋薄腹板复杂结构锻件的成形过程中,由于变形程度很大,金属流动情况异常复杂,容易产生回流、折叠等成形缺陷,因此对预制坯的体积分配、润滑以及模具的设计等要求很高。为了发现此类锻件成形过程中金属流动的规律,以及金属在型腔内的填充情况,本次试验采用等温成形的方法对“Z”字形、“Ч”字形、“H”字形截面复杂构件进行物理模拟研究,以优化毛坯尺寸、形状,探索出最优化的成形模具结构参数工艺。 通过铅、铝合金等材料对具有不同高宽比(局部最大高宽比为21:1)、非对称的并有“Z”、“Ч”、“H”字形截面的钛合金薄腹板(腹板厚仅为2.5mm)框结构件的等温成形过程的物理模拟发现,金属向半径增大的凸弧方向流动快于向半径减小的凹弧方向流动;使用非等宽度毛坯情况下,窄板处金属体积少,网格畸变严重。用铝合金模拟钛合金等温成形时,由于材料本身刚度大,流动性差,充填具有大高宽比筋的结构件需多次修整中间毛坯。成形后出模翘曲变形不明显,因此,用铝模拟钛合金等温变形更接近实际情况。


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