高溫合金葉片擠壓成形過(guò)程仿真模擬與分析.pdf

1、葉片擠壓成形是葉片加工中不可缺少的工序之一，其優(yōu)點(diǎn)是能夠生產(chǎn)出復(fù)雜形狀的工件，成品精度高，生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化，能夠最大程度地發(fā)揮金屬材料的塑性性能。由于葉片形狀不規(guī)則，熱擠壓成形中影響因素很多，理論求解困難等，使得現(xiàn)階段對(duì)擠壓成形的研究不夠深入且缺乏規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。在工業(yè)生產(chǎn)中，大多研究人員采用的方法是先對(duì)擠壓過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行假設(shè)，再通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)修正工藝參數(shù)。這種方法需要進(jìn)行大量的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，造成時(shí)間和能源的浪費(fèi)，生產(chǎn)周期較

2、長(zhǎng)。因此研究葉片擠壓成形過(guò)程的成形規(guī)律和影響因素，對(duì)擠壓成形工藝參數(shù)的優(yōu)化具有重要意義。本文針對(duì)以上研究現(xiàn)狀，利用有限元軟件DEFORM-3D建立葉片的擠壓成形數(shù)值模擬平臺(tái)，對(duì)GH4169合金葉片擠壓成形進(jìn)行深入研究。
　　首先，為了使擠壓模型更接近實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，需要確定GH4169合金擠壓成形過(guò)程中的斷裂機(jī)理。本文將GH4169合金的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)與模擬仿真相結(jié)合，得到斷裂準(zhǔn)則公式中的相應(yīng)參數(shù)值，通過(guò)數(shù)學(xué)的方法判斷出最佳的斷裂準(zhǔn)則

3、，將其在擠壓成形仿真模型中進(jìn)行設(shè)置。
　　其次，由于GH4169合金在高溫時(shí)對(duì)變形速率敏感，因此需要重新構(gòu)建材料的本構(gòu)模型。因葉片擠壓成形過(guò)程中材料邊界條件具有高度非線性，通過(guò)對(duì)本構(gòu)理論的研究，最后決定采用適合葉片熱擠壓成形過(guò)程的Kumar模型。利用五組熱壓縮實(shí)驗(yàn)得到的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線，求出本構(gòu)模型中的待定參數(shù)，然后將該本構(gòu)方程添加到軟件的材料庫(kù)中。該本構(gòu)方程是基于高溫條件下的，故只適用于GH4169合金在溫度為900℃以上的情況