TB9钛合金芯杆冷镦成形模拟及实验研究

针对TB9钛合金芯杆冷镦成形存在的问题,利用DEFORM有限元软件模拟分析了TB9钛合金芯杆的镦制成形工艺,讨论了多工位冷镦成形中变形量、摩擦因数对芯杆镦头质量的影响。进而通过实验分析了芯杆镦头剪切带的组织和力学性能。结果表明:芯杆三工位镦制成形中,采用不同镦制变形量获得了芯杆镦头的应变分布,有效控制了因镦头中心部位变形程度高而造成的镦制缺陷。摩擦因数的减小会降低镦头的应变,当变形量为50%时,三工位镦制成形的摩擦因数为0.35的镦头中心部位的等效应变为1.18874,摩擦因数为0.25的镦头中心部位的等效应变为1.12713,摩擦因数为0.15的镦头中心部位的等效应变为1.07401,提高了镦头的均匀变形程度。通过测试分析芯杆镦头样件可知,镦头内部无微孔洞、微裂纹等缺陷产生,镦头内部形成的剪切带区域的微观组织最密且呈纤维状,剪切带区域的平均硬度为354.8 HV,为芯杆镦头硬度最大之处。

A286高温合金薄壁管件冷镦冲连皮力预测及冲头结构参数优化

薄壁管件冲连皮力预测与冲头参数优化是冲连皮加工过程中需要考虑的重要问题,基于DEFORM软件对薄壁管件冲连皮过程进行了数值模拟仿真,利用极差分析了冲头前角A、圆角半径r和冲连皮间隙C对最大冲连皮力Fmax的影响程度;建立了BP神经网络模型,预测了薄壁管件冲连皮过程中的最大冲连皮力,相关系数R达到了0.97608;以冲连皮过程中最大冲连皮力最小为优化目标,利用遗传算法优化了冲头结构参数(冲头前角A、圆角半径r和冲连皮间隙C),得到最优的冲头结构参数为冲头前角A=12.8°、圆角半径r=0.2 mm和冲连皮间隙C=0.12 mm;基于仿真实验,验证了优化的冲头结构参数的准确性,为薄壁管件冲连皮过程的优化和冲头结构参数的选择提供了依据。