7075鍛打鋁管塑性有限元法,利用Deform-3D有限元軟件對(duì)鋁合金連桿體三向閉塞鍛造成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究了在三向閉塞鍛造成形過程中凸模的3種運(yùn)動(dòng)方式對(duì)鋁合金連桿體成形過程中的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、金屬流動(dòng)速度矢量場(chǎng)以及變形載荷的影響。模擬結(jié)果表明,其凸模的運(yùn)動(dòng)方式采取上凹模和下凹模先合模,在上圓凸模、上方凸模向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)下圓凸模、下方凸模向上運(yùn)動(dòng)以后,側(cè)凸模再沿著水平方向向左運(yùn)動(dòng),連桿體內(nèi)各部位的變形程度不大,金屬流動(dòng)較均勻,其成形件品質(zhì)較好,鍛件充填飽滿,無成形缺陷存在,而且凸模的受力都不大,模具壽命較高。 在發(fā)動(dòng)機(jī)中采用鈦合金有著極佳的效果,并具有良好的發(fā)展前景。然而鈦合金難以加工成形的性質(zhì)使得其產(chǎn)品價(jià)格太高,阻礙了鈦合金在汽車上的廣泛應(yīng)用。要解決這個(gè)矛盾,首先要對(duì)鈦合金的成形工藝進(jìn)行研究。在這種背景下,本文以TC4鈦合金復(fù)雜構(gòu)件為實(shí)例,開展鈦合金難變形復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等溫鍛造工藝的研究。本文研究的TC4鈦合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)件一直采用機(jī)械加工工藝生產(chǎn),材料利用率僅為16.7%。隨著鈦合金價(jià)格上揚(yáng),造成構(gòu)件的坯料成本增加,為了提高材料利用率、降低坯料成本,采用等溫鍛造新工藝,先鍛造出產(chǎn)品外形,然后機(jī)加工出成品,材料利用率可提高到40%左右,同時(shí)生產(chǎn)周期大大縮短。7075鍛打鋁管為實(shí)現(xiàn)7075鍛打鋁管復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等溫鍛造,本文的主要工作內(nèi)容有以下幾點(diǎn):第一:用DEFORM軟件模擬該構(gòu)件等溫鍛造過程。通過軟件模擬,了解在等溫鍛造條件下,構(gòu)件成形的應(yīng)力應(yīng)變、金屬流動(dòng)情況和行程載荷曲線,確定設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)、毛坯外形及試驗(yàn)設(shè)備噸位的選取。第二:根據(jù)大量的理論研究和數(shù)值模擬,設(shè)計(jì)出了一套等溫鍛造模具。7075鍛打鋁管進(jìn)行了等溫鍛造現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并成功地鍛造出了各項(xiàng)性能指標(biāo)都合格的TC4鈦合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)件。
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