非均质材料流动旋压不均匀变形研究

摘要

卷焊管/筒流动旋压为解决大型薄壁异型曲面构件所需的超宽板坯难题提供了先进的手段.但相比于均质材料流动旋压,非均质材料中焊缝与母材性能的不同会影响其旋压变形均匀性,从而影响工件成形质量.为此,本文基于ABAQUS平台,分别建立了2219铝合金带焊缝非均质管材与均质管材的流动旋压有限元模型,研究了焊缝对旋压过程中应力、应变分布、不均匀变形程度以及旋压力的影响规律.结果表明:焊缝使流动旋压过程中等效应力的数值增大,最大增幅达63％,并使等效应力的极值分布区域由旋轮与工件接触处转移至焊缝处;焊缝导致流动旋压过程中等效应变分布不均匀,加剧了工件的不均匀变形,最大增幅达86％;焊缝使得流动旋压过程中的旋压力增大,相比于均质材料的平均增幅为34％.研究结果对非均质材料旋压成形工艺优化和参数确定具有指导意义.