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电流辅助钛合金L型材拉弯工艺研究

曹凤超 曾元松 刘宝胜 王永军

曹凤超, 曾元松, 刘宝胜, 王永军. 电流辅助钛合金L型材拉弯工艺研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(9): 1437-1442. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190008
引用本文: 曹凤超, 曾元松, 刘宝胜, 王永军. 电流辅助钛合金L型材拉弯工艺研究[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(9): 1437-1442. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190008
Cao Fengchao, Zeng Yuansong, Liu Baosheng, Wang Yongjun. Study on Electrically Assisted Stretch Bending of L-section Profile of Titanium Alloy[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(9): 1437-1442. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190008
Citation: Cao Fengchao, Zeng Yuansong, Liu Baosheng, Wang Yongjun. Study on Electrically Assisted Stretch Bending of L-section Profile of Titanium Alloy[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(9): 1437-1442. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190008

电流辅助钛合金L型材拉弯工艺研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190008
详细信息
    作者简介:

    曹凤超(1988-), 博士研究生, 研究方向为型材拉弯, fengchaocao@126.com

    通讯作者:

    刘宝胜, 高级工程师, 博士, herr.liubaosheng@163.com

  • 中图分类号: TG156

Study on Electrically Assisted Stretch Bending of L-section Profile of Titanium Alloy

  • 摘要: 钛合金型材弯曲构件由于性能优异而逐渐成为先进民用复合材料机身的主要承力构件,其成形质量直接关系到飞机的装配精度。本文针对OT4M钛合金L型材的拉弯成形工艺进行了研究,建立了拉弯过程的解析模型,并在不同的试验条件下进行了多组热单轴拉伸试验来探究型材的热变形行为,利用绝缘模具开展了钛合金型材的电热拉弯成形试验,结果表明,材料的塑性变形能力受变形温度和速度影响显著,拉弯成形时绝缘模具的应用可使钛合金型材保持在相对较高的温度490℃下成形,进而降低了回弹。
  • 图  1  型材拉弯过程解析示意图

    图  2  OT4M钛合金型材原始组织

    图  3  热拉伸试样制备

    图  4  DDL50高温电子万能试验机

    图  5  转臂式电热拉弯设备

    图  6  型材电热拉弯模具结构形式

    图  7  型材电热拉弯零件

    图  8  不同温度和变形速度下的真应力-真应变曲线

    图  9  不同温度和变形速度下的材料力学性能参数

    图  10  钛合金型材顶部温度变化情况

    图  11  回弹测量示意图

    图  12  钛合金型材拉弯零件

    图  13  钛合金型材弯曲件贴模间隙

    表  1  符号注释

    符号 含义
    σ 应力
    E 弹性模量
    σS 屈服应力
    L0 坯料长度
    M 弯矩
    r1 回弹前半径
    w(y) 型材宽度
    Rn 中性轴半径
    y Y坐标
    ε 应变
    D 应变硬化常数
    εS 屈服应变
    upre 预拉伸量
    I 截面惯性矩
    r2 回弹后半径
    b 型材截面高度
    yn 中性轴位置
    yc 型材形心位置
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  • 收稿日期:  2018-05-20
  • 刊出日期:  2019-09-05

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