《鈦合金板材振動輔助成形機理及關鍵技術研究》是依託瀋陽航空航天大學，由高鐵軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鈦合金板材振動輔助成形機理及關鍵技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高鐵軍
- 依託單位：瀋陽航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目根據航空製造業發展對鈦合金板材零件成形準確度及使用性能的要求，針對鈦合金板材室溫變形能力差、殘餘應力大等問題，基於材料振動效應，進行鈦合金板材振動輔助成形工藝研究。成形過程中利用材料振動效應提高鈦合金板材塑性變形能力，同時消除由於鈦合金板材變形而產生殘餘應力，達到提高鈦合金板材零件製造準確度和使用性能的目的。研究過程採用理論分析、數值模擬和實驗相結合方法，確定振動效應對鈦合金板材力學性能和殘餘應力消除的影響規律，得到鈦合金板材塑性變形及殘餘應力消除過程所需振動頻率、振動幅度和作用時間；在此基礎上，進行鈦合金板材振動輔助彎曲、脹形、拉深等工藝的成形性能研究，得到振動效應與鈦合金板材耦合變形規律和成形極限，揭示鈦合金板材振動輔助成形機理，建立複雜形狀鈦合金板材振動輔助成形、殘餘應力消除為一體的工藝流動和質量控制規範。
結題摘要
本項目針對鈦合金塑性變形能力差，成形零件殘餘應力大而導致回彈量較大、形狀穩定性差等問題，進行了鈦合金板材振動輔助成形的研究。根據振動輔助成形原理，結合不同的成形工藝，設計出了振動輔助成形裝置通過理論分析、實驗和有限元結果的分析，得到了振動工藝材料參數對材料性能、成形工藝以及殘餘應力和回彈的影響規律；同時從振動效應對提高鈦合金板材塑性變形能力、減小殘餘應力與回彈、減小成形過程中的界面摩擦係數以及提高成形工藝性能等方面進行了點闡述，得到了振動輔助成形機理及關鍵技術參數。研究結果表明，鈦合金板材成形過程施加振動後，一方面可以減小了摩擦對板材成形性能的影響，另一方面可以提高了鈦合金自身的塑形變形能力，同時成形過程中的應力疊加效應，從而使鈦合金板材成形過程成形性能得到了提高，同時由於殘餘應力的降低也使其形狀穩定性得到了改善，因此成形過程需要綜合考慮振動效應對成形過程中的摩擦、材料性能及殘餘應力的影響，以獲取最佳成形工藝參數。
