TC4鈦合金材料具有耐腐蝕、耐熱、比強(qiáng)度高、抗疲勞等優(yōu)勢(shì),是航空制造業(yè)中主要的輕量化結(jié)構(gòu)材料。但是TC4鈦合金材料在常溫下塑性性能較差,而采用傳統(tǒng)的爐內(nèi)加熱成形鈦合金存在成本高以及模具生產(chǎn)周期長(zhǎng)的問題,亟需開展鈦合金材料其它成形工藝研究。電輔助加熱漸進(jìn)成形同時(shí)具有漸進(jìn)成形的快速無(wú)模成形和電加熱的升溫快、裝置簡(jiǎn)單的特點(diǎn),可以滿足TC4鈦合金材料高溫成形和航空件個(gè)性化、小批量、快速制造的需求。當(dāng)前關(guān)于電輔助加熱漸進(jìn)成形的技術(shù)研究集中于單點(diǎn)電加熱方面,但該方式會(huì)造成溫度梯度大和刀具拉弧等問題,而整體電加熱漸進(jìn)成形工藝雖然國(guó)內(nèi)、外相關(guān)研究資料很少,能很好地克服上述缺陷。本文采用整體電輔助加熱漸進(jìn)成形的工藝方法,開展主要研究工作如下:(1)理論分析了電輔助加熱漸進(jìn)成形過程,基于電阻、電流、溫度場(chǎng)和電加熱原理研究了漸進(jìn)成形加工時(shí)的溫度工況;根據(jù)原理分析,提出了區(qū)別于單點(diǎn)電加熱的整體電加熱漸進(jìn)成形裝置的設(shè)計(jì)方案,包括刀具、夾具和夾持柄的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),電源、電纜和紅外線測(cè)溫儀的選型等。(2)設(shè)計(jì)了整體電輔助加熱漸進(jìn)成形單因素試驗(yàn)方案,通過工藝試驗(yàn)分別研究了刀具直徑、進(jìn)給速度、垂直進(jìn)給量和電流這4個(gè)工藝參數(shù)對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1單點(diǎn)電加熱漸進(jìn)成形基本原理圖

圖1.1單點(diǎn)電加熱漸進(jìn)成形基本原理圖使用電輔助加熱方式進(jìn)行漸進(jìn)成形工藝可以克服許多其它加熱方式的缺陷，例如熱量、設(shè)備成本高、生產(chǎn)能耗大和溫度可控性差的缺點(diǎn)，在航空制造業(yè)內(nèi)具有以下優(yōu)勢(shì)和前（1）有效替代其它鈦合金結(jié)構(gòu)件熱成形工藝，提高零件可成形性，降低生產(chǎn)成本。航金零件以雙曲....

圖1.2自阻電加熱試驗(yàn)結(jié)果圖

(a)試驗(yàn)裝置(b)成形件圖1.2自阻電加熱試驗(yàn)結(jié)果圖整體電輔助加熱漸進(jìn)成形是利用兩端金屬壓板作為電極，直接連接電源的正、負(fù)極構(gòu)成回使板料整體溫度提升。相關(guān)學(xué)者利用該方法在鋁合金和鎂合金材料上進(jìn)行試驗(yàn)，并與單點(diǎn)熱的成形效果進(jìn)行對(duì)比。2013年，Van等人[16]在A....

圖1.3整體電加熱成形區(qū)域測(cè)溫圖

(a)試驗(yàn)裝置(b)成形件圖1.2自阻電加熱試驗(yàn)結(jié)果圖電輔助加熱漸進(jìn)成形是利用兩端金屬壓板作為電極，直接連接電源的正、負(fù)料整體溫度提升。相關(guān)學(xué)者利用該方法在鋁合金和鎂合金材料上進(jìn)行試驗(yàn)，成形效果進(jìn)行對(duì)比。2013年，Van等人[16]在AA5055鋁合金和AZ3....

圖1.5交流電輔助加熱漸進(jìn)成圖

圖1.4雙點(diǎn)漸進(jìn)成形成形圖傳統(tǒng)的自阻電加熱漸進(jìn)成形工藝中所用的電流都是低電壓、大電流的直流電源，當(dāng)需要達(dá)到較高成形溫度時(shí)，往往都需要定制相關(guān)電源，成本高昂。2016年，Najafabady等人[22]使用交流電代替直流電進(jìn)行自阻電加熱漸進(jìn)成型試驗(yàn)，如圖1.5所示。結(jié)....

本文編號(hào)：4033096