高溫合金葉片擠壓成形過程仿真模擬與分析.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)點是能夠生產(chǎn)出復雜形狀的工件，成品精度高，生產(chǎn)過程機械化、自動化，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)階段對擠壓成形的研究不夠深入且缺乏規(guī)律性的認識。在工業(yè)生產(chǎn)中，大多研究人員采用的方法是先對擠壓過程中的問題進行假設，再通過經(jīng)驗公式和實驗數(shù)據(jù)來修正工藝參數(shù)。這種方法需要進行大量的生產(chǎn)實驗，造成時間和能源的浪費，生產(chǎn)周期較

2、長。因此研究葉片擠壓成形過程的成形規(guī)律和影響因素，對擠壓成形工藝參數(shù)的優(yōu)化具有重要意義。本文針對以上研究現(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，對GH4169合金葉片擠壓成形進行深入研究。
　　首先，為了使擠壓模型更接近實際生產(chǎn)過程，需要確定GH4169合金擠壓成形過程中的斷裂機理。本文將GH4169合金的力學性能實驗與模擬仿真相結合，得到斷裂準則公式中的相應參數(shù)值，通過數(shù)學的方法判斷出最佳的斷裂準則

3、，將其在擠壓成形仿真模型中進行設置。
　　其次，由于GH4169合金在高溫時對變形速率敏感，因此需要重新構建材料的本構模型。因葉片擠壓成形過程中材料邊界條件具有高度非線性，通過對本構理論的研究，最后決定采用適合葉片熱擠壓成形過程的Kumar模型。利用五組熱壓縮實驗得到的真應力-應變曲線，求出本構模型中的待定參數(shù)，然后將該本構方程添加到軟件的材料庫中。該本構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