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锻压技术:航空发动机金属封严环成形回弹预测与控制

2022-05-10
摘要:基于循环加载-卸载和循环剪切试验,研究了0.2mm厚的GH4169高温合金超薄板的循环塑性变形行为,评估了不同强化模型的预测精度。结果表明,GH4169高温合金超薄板在循环塑性变形过程中的弹性模量衰减了19%,Y-U模型能够有效表征GH4169高温合金超薄板的循环力学响应行为。

  【作 者】孟宝;贺炜林;万敏

  【摘 要】基于循环加载-卸载和循环剪切试验,研究了0.2mm厚的GH4169高温合金超薄板的循环塑性变形行为,评估了不同强化模型的预测精度。结果表明,GH4169高温合金超薄板在循环塑性变形过程中的弹性模量衰减了19%,Y-U模型能够有效表征GH4169高温合金超薄板的循环力学响应行为。U形弯曲和封严环液压成形工艺过程的仿真表明,Y-U模型对于回弹的预测精度高于A-F和各向同性模型。基于Y-U模型和型面补偿方法可使封严环的正向和反向回弹量分别降低52.2%和68.1%。

  【结 论】

  (1)高温合金超薄带材的弹性模量随着塑性应变的增加而逐渐降低,饱和弹性模量约为初始弹性模量的90%,使用Yoshida公式可以较好地表征高温合金超薄带材弹性模量的衰减现象。

  (2)高温合金超薄带材循环剪切试验能够标定非线性强化模型参数,各向同性模型不能有效反映高温合金超薄带材的循环塑性行为,A-F模型不能有效预测高温合金超薄带材的瞬时软化行为,而Y-U模型表征高温合金超薄带材循环塑性行为的效果优于A-F模型。

  (3)强化模型主要影响U形弯曲中回弹参数θ2和ρ的预测值以及试样侧壁的应力分布,Y-U模型可以更好地预测U形弯曲变形过程中各种回弹参数。

  (4)Y-U模型较A-F和各向同性模型可以更好地预测封严环液压成形的回弹量,回弹误差主要存在于封严环转接过渡圆角处,通过型面回弹补偿方法可以有效改善封严环因为回弹而产生的尺寸误差,经过4次迭代,封严环正向和反向回弹分别下降了47. 8%和31. 9%。

  以下是正文:

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