TC4厚壁管錐形輥斜軋穿孔工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、TC4合金因具有優(yōu)越的綜合性能被廣泛的應(yīng)用于艦船、汽車和能源等行業(yè)同時(shí)在航空航天等領(lǐng)域，需要大量鈦合金厚壁管作為環(huán)形等復(fù)雜形狀零件二次加工成型用坯料。鈦合金無(wú)縫管材生產(chǎn)難度大，原因是其變形抗力較大，易出現(xiàn)強(qiáng)烈的加工硬化現(xiàn)象，在加工過(guò)程中易開(kāi)裂。鈦合金管材的加工方法主要有機(jī)械加工法、壓力穿孔法（擠壓法）、沖孔法和斜軋穿孔法。但是目前斜軋穿孔法生產(chǎn)的鈦合金管徑厚比（外徑D與壁厚S的比值）一般大于10，并且獲得的組織為魏氏組織。本文采用斜軋穿

2、孔軋制方法加工徑厚比小于5的TC4厚壁管，采用優(yōu)化的工藝參數(shù)獲得雙態(tài)組織。主要研究?jī)?nèi)容和分析如下：
　　根據(jù)斜軋穿孔原理，采用UG軟件建立了TC4厚壁管斜軋穿孔幾何模型；利用Simufact有限元軟件完成管坯斜軋穿孔過(guò)程熱-力耦合有限元模型的建立以及模擬計(jì)算。
　　通過(guò)分析送進(jìn)角、直徑壓下率和頂前壓下率等對(duì)斜軋穿孔變形過(guò)程的影響，可知小送進(jìn)角易出現(xiàn)斜軋穿孔軋卡現(xiàn)象，大送進(jìn)角利于穿孔過(guò)程的建立；隨著直徑壓下率的增加，變形區(qū)長(zhǎng)度

3、增加，易滿足咬入條件，并實(shí)現(xiàn)內(nèi)擴(kuò)展，應(yīng)變場(chǎng)與溫度場(chǎng)分布均勻；隨著頂前壓下率的增加，斜軋穿孔過(guò)程易實(shí)現(xiàn)，易出現(xiàn)內(nèi)擴(kuò)展現(xiàn)象，并且應(yīng)變場(chǎng)及溫度場(chǎng)分布均勻。
　　采用正交試驗(yàn)法，分析送進(jìn)角、直徑壓下率和頂前壓下率對(duì)軋制過(guò)程是否建立、順利穿軋后的毛管尺寸精度以及等效應(yīng)變和溫度場(chǎng)影響，得到TC4厚壁管斜軋穿孔的最優(yōu)工藝參數(shù)：送進(jìn)角為18°，直徑壓下率為10％，頂前壓下率為7%。
　　利用Ф50mm×10mm全參數(shù)調(diào)控斜軋穿孔試驗(yàn)機(jī)完成了