基于正交实验的TC4钛合金连杆锻造工艺参数影响研究

为了实现连杆热锻过程的绿色设计,针对TC4钛合金连杆的热锻过程的单位体积能耗,采用有限元软件Deform-3D构建连杆的有限元模型,运用正交实验方案探究了锻坯初始温度、锻造速度、压扁量、摩擦因数4个工艺参数对单位体积能耗的影响。通过极差分析得到了各因素对单位体积能耗的影响程度:摩擦因数对单位体积能耗的影响程度最大,其次为锻坯初始温度和锻造速度,压扁量对单位体积能耗的影响最小;确定了优选方案工艺参数组合为:锻坯初始温度为1010℃、锻造速度为550 mm·s^(-1)、摩擦因数为0.1、压扁量为10 mm。在优选后的工艺参数条件下进行了连杆样品锻造,单位体积能耗由原来的418.54 J·mm^(-3)下降至288.17 J·mm^(-3),降幅达31.15%。TC4钛合金连杆热锻样品的金属填充正常,无锻造缺陷,实现了绿色制造。