大型钛合金整体隔框锻件局部加载等温成形技术

2012-10-21张大伟西安交通大学机械工程学院

锻造与冲压 2012年21期

关键词：有限元变形

文/张大伟·西安交通大学机械工程学院

杨合·西北工业大学材料学院

大型钛合金整体隔框锻件局部加载等温成形技术

文/张大伟·西安交通大学机械工程学院

杨合·西北工业大学材料学院

随着航空、航天、汽车及兵器工业的迅速发展，特别是新一代战机和大飞机的研制，以及节能环保的迫切需求，使得塑性成形产品的制造朝着高性能、轻量化、短流程、低成本、数字化、绿色制造的方向发展。采用高性能轻质合金材料（如铝、镁、钛等）和轻量化结构（如薄壁、整体、带筋等结构）是提高零部件的性能和可靠性、实现装备轻量化的有效技术途径。大型钛合金整体隔框构件将材料和结构的优势相结合，具有很高的结构效率和优异的服役性能，作为关键承力构件，对飞机减重、提高可靠性和性能等方面效果显著。

由于材料的难变形性以及结构的大型复杂化，采用传统塑性成形工艺整体成形此类大型复杂构件不仅要求大变形压力、高变形能和高刚度的巨型压力机，而且容易出现材料充填困难、锻件质量难以保证等问题。局部加载等温成形技术的发展，为钛合金复杂大件成形制造难题的解决提供了新思路。本文从理论解析、数值模拟和工业试验等方面系统介绍局部加载条件下的材料基本变形特征、大型复杂构件三维有限元模拟以及该技术在工业中的应用。