Ti55钛合金管电辅助加热气压胀形圆角填充成形规律及多场耦合数值模拟

摘要

利用ABAQUS仿真软件,采用间接顺序耦合的方式,建立了Ti55钛合金管电辅助加热气压胀形过程的电-热-力多场耦合有限元模型。通过多场耦合有限元分析和力学分析,研究了Ti55钛合金管电辅助加热气压胀形过程中的圆角填充规律。结果表明:当模型的节点电流密度为14 A·mm^(-2)时,圆管壁厚最大减薄率仍然出现在过渡区;但当电流密度提高至15 A·mm^(-2)后,圆管圆角处的温度进一步上升至750℃,直边部分因贴模降温,由温度分布结合力学分析可知,此时过渡区的成形压力大于圆角处的成形压力,因此,圆管壁厚最大减薄处由过渡区转移至圆角部分。该成形方法对圆管直角部分的贴模程度有较大改善,提高了Ti55钛合金管圆角填充的成形精度,并解决了直边过渡区最易形变并先于圆角区发生破裂的问题,充分利用了材料的成形性能。