某航空TA15钛合金结构件锤锻与液压机模锻成形性比较研究

发布时间：2022-01-14 14:58

　　本文针对实际生产中遇到的问题,即把一些复杂类航空结构件由原来的锤上模锻生产改由液压机模锻生产,是否可获得相同或更优成形性能的模锻件。论文以某典型航空结构件TA15钛合金框锻件（该锻件由于不仅形状结构复杂,加上钛合金比较难变形,模锻成形时很容易出现缺肉、飞边不均、变形不均和晶粒粗大等问题）为研究对象,借用CATIA和Deform软件对该锻件相同成形工艺下锤上模锻和液压机模锻两种不同模锻设备成形性进行了深入的研究。论文的主要工作及研究成果如下:（1）论文首先基于框零件的结构特征以及钛合金锻件设计技术要求,设计了框零件的锻件和模具,并建立了框锻件热模锻有限元模型。针对原工艺初始坯料进行一次成形模拟分析,研究了锻件变形机理及填充性、飞边分布情况,提出了两种初始坯料优化方案,模拟结果表明,方案一得到的锻件填充性更好、飞边分布更加均匀,且材料利用率提高了17%。（2）基于框锻件的成形工艺分析,采用优化后的初始坯料,对框锻件锤上模锻和200MN液压机模锻成形全工序进行了模拟分析,对比研究了两种成形设备下锻件的填充性、飞边分布、典型截面温度和等效应变变化规律及分布的差异性。研究发现:在相同火次和欠压量... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同材料的强度Fig.1.1Thestrengthofdifferentmaterials

合金的宏观性能取决于合金的微观组织结构和化学成分，当化学成分一定时影响合金宏观力学性能的最主要因素就是其微观结构。微观组织性能主要是因为组织形貌、晶粒尺寸和晶体结构的不同造成的，而其影响因素主要有两个，一个是加工制造工艺，另一个是热处理工艺。不同的加工工艺和热处理工艺，得到不同的微观组织。在实际生产中 α+β 型钛合金的组织形貌主要分为等轴组织、双态组织、魏氏组织和网篮组织，其典型的组织如图 1.2 所示[17]：（1）等轴组织 （2）双态组织

2 TA15 钛合金框锻件有限元模型建立及坯料优化2 TA15 钛合金框锻件有限元模型建立及坯料优化2.1 TA15 钛合金框锻件结构及工艺设计2.1.1 框锻件设计及结构分析该零件是某飞机框结构件上重要的一部分，其局部结构如图 2.1 所示。零件整体外形近似一个半圆形状，弯曲弧度大，长度方向跨度大，横截面尺寸变化大，有多个高度不一的筋条分布在腹板上，是一个典型的多筋薄腹板结构。对于这种结构复杂的零件，设计锻件不仅要考虑到其本身的结构特点，还要考虑到成形工艺的简单和可操作性。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3588707