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锻压技术:TA2纯钛板的成形极限

2022-07-20
摘要:本文采用试验测定了TA2纯钛板的成形极限数据,绘成了成形极限图。改善了Hill48屈服准则,并结合M-K失稳准则对TA2纯钛板的成形极限进行了预测,为TA2纯钛板提供了真实、可靠的判据和研究方向。

  【作 者】 阎昱;易海佳;莫莉花;门明良

  【前 言】

  钛以及钛合金由于具有耐腐蚀性能好、密度小等优点而被广泛应用于航空航天、海水淡化、电力和石油化工等行业[1-2]。随着制造业的迅猛发展,纯钛材料的应用领域越来越大,相关领域的理论研究也越来越多,但是,当前对于钛合金块板料的成形极限的研究匮乏。而板料是金属成形重要的组成部分之一,根据统计,金属板块料成形零件的数量占据飞机零件总数的50% ,占轿车零件总数的75%[3],因此,钛合金板块有着广泛的应用前景和研究价值。

  与传统金属相比较,钛合金伸长率低、塑性变形差、成形过程中容易破裂,因此,实现钛合金的精准成形有着重要的研究意义[4]。而在金属板料成形领域中,成形极限是衡量板料性能的重要参数之一,它是一项反映成形时发生板料失稳之前的极限畸变程度指标[5-8]。

  本文采用试验测定了TA2纯钛板的成形极限数据,绘成了成形极限图。改善了Hill48屈服准则,并结合M-K失稳准则对TA2纯钛板的成形极限进行了预测,为TA2纯钛板提供了真实、可靠的判据和研究方向。

  【结 论】

  (1)本文采用 Nakizima 胀形试验,在板料上划分网格,通过坐标网格分析应变技术,获得了 0. 5 和 0. 8 mm TA2 纯钛板的成形极限图。TA2 纯钛板当处于平面应变状态时,成形极限点达到最低值,当处于单拉状态时,成形极限点达到最高值。

  (2)通过改进的 Hill48 屈服准则,并结合 M-K失稳准则,预测了 TA2 纯钛板的成形极限。将试验结果与理论预测结果进行对比,结果表明,预测结果与试验结果吻合度较高,表明了本文建立的理论预测方法可以比较准确地预测板料成形极限。

  以下是正文:

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