TC4钛合金V形件弯曲热冲压回弹预测

摘要

本文通过实验和数值分析的方法,研究了TC4钛合金在热冲压条件下的回弹。首先,建立了拉弯条件下V形件回弹角Δα的分析模型。该模型考虑了压边力、摩擦、材料性能、板料厚度和中性层偏移等因素。然后,采用V形冲压模具,通过试验和有限元模拟研究了不同工艺参数对零件回弹的影响。在热冲压试验中,钛合金板在室温下成形出现严重断裂的现象。当板料初始温度为750~900°C时,钛合金具有较好的成形性,但成形件的回弹角较大,且随着温度的升高而减小。当板料初始温度从750°C升高到900°C时,回弹角Δα从0.5°减小到0.25°,减小了50%,回弹角Δβ从1.5°减小到0.8°,减小了46.7%。由于板料弹性恢复的增大,应力的复杂分布和成形区的长度及应力变化,导致钛合金板料的回弹角随着凸模半径的增大而逐渐增大。与仿真结果相比,分析模型能较好地预测回弹角Δα的变化。