TC4钛合金负角度零件正反向超塑成形

运用有限元方法,获得负角度零件超塑成形压力-时间曲线,并预测了模具磨损情况。根据实际加载情况,优化P-t曲线,完成正反向超塑成形实验,并对实验结果进行分析。结果表明,实际壁厚分布与仿真结果相吻合,单面正向成形最大误差为4.6%,正反向成形最大误差为12.5%,正反向成形提高了零件壁厚的均匀性及最小壁厚尺寸;尺寸精度最大偏差为0.7mm,符合公差要求;室温下的屈服、抗拉强度下降,但仍满足强度要求。

TC4钛合金负角度零件超塑成形及性能研究

在前期材料实验的基础上对TC4钛合金负角度零件超塑成形过程进行仿真,获得压力-时间曲线和壁厚分布,并根据仿真结果中接触摩擦力分布情况,预测了模具磨损。对仿真获得的压力-时间曲线进行修正,并将修正后曲线作为实际加载曲线进行超塑成形实验,获得负角度零件。比较了零件型腔底端壁厚的实际结果与仿真结果,同时,研究了成形零件的负角度壁壁厚分布、显微组织、力学性能。结果表明:取件温度为300℃时,零件外形及表面质量较好;实际零件型腔底端壁厚分布与仿真结果趋势相同,两者最大误差为4.4%;零件最小壁厚在负角度过渡圆角处,其值为0.66 mm,最大减薄率为67%;负角度壁壁厚标准差为0.186 mm,说明此部位壁厚分布比较均匀;成形后材料的晶粒尺寸长大明显,而室温屈服强度、抗拉强度、延伸率从原始材料的951,1045 MPa,13.9%下降至853,955 MPa,10.8%,说明经过超塑成形后,材料由于晶粒长大而导致力学性能下降。