TC6钛合金作动筒等温锻造成形的模拟与实验研究.pdfVIP

《热加工工艺》2023年4月第52卷第7期

TC6钛合金作动筒等温锻造成形的

模拟与实验研究

马庆，魏科，徐勇，王高潮，丁凌

(南昌航空大学航空制造工程学院，江西南昌330063)

摘要：采用模拟和实验相结合的方法对TC6钛合金作动筒锻件进行了成形特征分析。首先，借助于Deform-3D

模拟软件建立了TC6作动筒等温锻造成形的有限元模型。其次，模拟结果揭示了等温成形过程中材料流动、型腔填充

的顺序及成形载荷变化规律。最后，采用实验验证了模拟过程的可靠性和有效性。结果表明，成形过程分为4个阶段，前

面3个阶段均出现了正挤和反挤两种挤压模式，在第4个阶段因实心柱体区域已充填完成，所以成形过程是反挤压。随

后，根据应力应变场特点，分析了锻件不同区域的受力及变形量。

关键词：TC6钛合金；作动筒；等温锻造；成形规律；有限元模拟

D0I:10.14158/ki.1001-3814

中图分类号：TG316文献标识码：A文章编号：1001-3814(2023)07-0089-05

SimulationandExperimentalStudyonIsothermalForging

ofTC6TitaniumAlloyActuator

MAQing,WEIKe,XUYong,WANGGaochao,DINGLing

(SchoolofAeronauticalManufacturingEngineering,NanchangHangkongUniversity,Nanchang330063,China)

Abstract:FormingcharacteristicofTC6titaniumalloyactuatorforgingswasanalyzedbymeansofsimulationand

experiment.Firstly,thefiniteelementmodelforisothermalforgingofTC6actuatorwasestablishedbymeansofDeform-3D

simulationsofware.Secondly,thematerialflow,cavityfillingsequenceandformingloadchangelawduringtheisothermal

formingprocesswererevealedbysimulationresults.Finally,thereliabilityandeffectivenessofthesimulationprocesswere

verifiedbyexperiments.Theresultsshowthattheformingprocessisdividedintofourstages,thethreestagesinfronthave

twoextrusionmodes:positiveextrusionandreverseextrusion.Inthefourthstage,theformingprocessisreverseextrusion

becausethesolidcylinderareaisfilled.Subsequently,thestressandstrainofdifferentareaswereanalyzedaccordingtothe

distributioncharacteristicsofthestressandstrainfield.

Keywords:TC6titaniumalloy;actuator;isothermalforging;formin