周丽娜，李志强,2,3，韩晓宁,2,3，张兴振

（1.中航工业北京航空制造工程研究所，北京 100024；2.塑性成形技术航空科技重点实验室，北京 100024；3.数字化塑性成形技术及装备北京市重点实验室，北京 100024）

优异的材料性能使得钛合金构件在航空产品上的应用不断扩大。钛合金室温下塑性成形难度大，回弹严重，热（蠕变）成形成为钛合金构件的主要塑性加工工艺，目前已广泛用于飞机框/肋、发动机环形件及导弹筒形件等薄板类结构的制造[1-3]。相对于等厚度薄板的简单平面变形，钛合金厚板热成形过程具有材料应力状态及流动规律复杂、形状控制难度大的特点，其精确成形对工艺控制和初始毛坯计算均提出了严格要求，当前国内外研究较少。

随着计算机及数值计算方法的发展，数值模拟技术成为金属板料成形分析的重要辅助手段[4-7]。本文基于ABAQUS软件建立了Ti-6Al-4V合金板料的热压弯成形有限元模型，研究了板料成形过程中的应力应变分布，分析了成形过程中模具下压速度对成形力的影响以及保压时间对回弹的影响，并通过工艺试验进行了验证。

1 工艺描述

待压弯成形的Ti-6Al-4V合金板料为平面变厚度板，如图1（a）所示。压弯后的板料大厚度区域为圆弧形，如图1（b）所示。压弯模具如图2所示，在大厚度区域，模具型面与压弯后板料的型面一致。

采用压弯模具实现板料下部大厚度区域弯曲变形。成形时首先上模下压，下部板料逐渐弯曲至贴模，邻近区域板料随之变形；然后保压一定时间，使材料内部发生应力松弛，减少回弹；……