塑性工程学报：超塑性气压胀形有限元模拟
2023-03-08【作 者】刘洁;何耀民
超塑性气压胀形是制造难变形材料复杂零部件的一种有效工艺方法 ，与常规工艺相 比，可减轻构件重量 ，显著降低制造成本 ，目前在航空航天等领域有着广泛的应用 。然而 ，超塑性气压胀形加工的时间长 ，零件在高温下 的变形过程十分复杂 ，容易出现孔洞 、壁厚分布不均匀、晶粒长大等缺陷。壁厚均匀性是超塑气压胀形件的重要指标之一，为 了改善成形的质量，可以利用现代成熟的软件技术，采用有限元法模拟变形过程 ，分析产 品质量 ，从而缩短新产品开发周期。
一般而言 ，超塑性胀形仿真的目的是获得成形后的厚度分布和 P-t曲线 。目前，许多商业分析软件都可以实现这一目的，而且精度较高。本文尝试用 MSC．Marc／MENTAT有限元软件来模拟超塑胀形半球面零件和盒形件的过程 ，并就壁厚分布的结果进行分析比较。
【结 论】
利用有限元分析软件MSC．Marc／MENTAT，模拟了 IN744、A16061／20SiCw半球形件和 A15083盒形件超塑性气压胀形过程 ，预测结果与实验值吻合良好 。分析比较了预测结果 、理论解析模型 、专用程序的结果 。
1)在不 同的工艺条件下 ，选择正确的力学模型和单元类型 ，可 以花费较少的机时，得到精确的结果 ，是一个方便有效的数值分析方法 。
2)与 Cornfield传统解析法相比，有限元模型可以考虑厚度 、载荷不均匀的影 响，精度高 ，适应范围广。
以下是正文：
