Ti6Al4V钛合金自由曲面钣金件超塑成形数值仿真与实验验证

作者：熊炜; 王斌; 吴会平; 李细锋^*; 陈军

来源：塑性工程学报, 2020, 27(05): 53-57.

DOI：10.3969/j.issn.1007-2012.2020.05.006

• Ti6Al4V钛合金
• 自由曲面钣金件
• 超塑成形
• 数值仿真

针对Ti6Al4V钛合金自由曲面薄壁钣金件的制造需求,采用超塑成形工艺保证成形件的几何精度。利用数值仿真确定合适的工艺参数和模具工艺补充面,基于Power law模型描述了Ti6Al4V钛合金稳态阶段的流动应力。设计加工超塑成形模具完成了Ti6Al4V钛合金薄板的超塑气胀成形工艺实验,由于成形温度高,成形件表面氧化严重,线切割后得到所需的自由曲面钣金件。采用GOM ATOS光学扫描仪测量了成形件和自由曲面钣金件的几何形状,与CAD模型进行对比以验证成形工艺与模具设计的合理性,实验结果表明,超塑成形后的残余应力小,切边后没有明显的回弹。合适的超塑成形工艺参数为成形温度900℃、气胀压力2. 2 MPa、保压47. 5 min,自由曲面钣金件的几何精度可以达到±0. 2 mm。

• 单位
  北京星航机电装备有限公司; 上海交通大学