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航空学报:帽形件超塑性胀形的最佳压力-时间曲线与最小厚度的计算方法

2023-08-23

【作 者】张德荣

【引 言】

现代航空航天工业已采用超塑性成形与扩散连接组合工艺(SPF/DB)来制造某些钛结构,其重要比普通钛结构轻10~30%,成本低40~60%。帽形件(hat-section)是这类结构的主要加强环节,其截面形状见图1,它是在超塑性状态下气胀成形的。由于材料在此状态下的应变硬化效应可以忽略,而应力只对应变速率具有较大的敏感性,因而超塑性本构方程可用下列方程表示:

式中,σ为真实应力;ε为实际应变速率;K与m为材料参数。试验表明,对于同一材料,m值不仅与温度有关,而且也与ε有关;m愈大,则变形愈均匀,获得的变形量也愈大。因此,当温度确定后,应尽可能使超塑性成形在最佳的应变速率(由试验确定)下进行,以便获得较均匀的变形和较高的生产率。本文所介绍的是帽形件始终在最佳应变速率下超塑胀形的压力-时间曲线(最佳p-t曲线)和成形后最小厚度的计算方法。

以下是正文:

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