西北工業(yè)大學(xué)研究了在大型鈦環(huán)熱輾擴(kuò)成形過程中,驅(qū)動輥半徑R1與芯輥半徑R2的比值R1/R2對變形區(qū)幾何形狀有重要影響,而后者對于獲得高質(zhì)量環(huán)件起著決定性的作用。

該實(shí)驗(yàn)首先對變形區(qū)幾何形狀進(jìn)行了解析描述,定量確定了其與R1/R2之間的關(guān)系;其次,基于動力顯式FE程序ABAQUS/Explicit,建立了可靠的大型鈦環(huán)熱輾擴(kuò)成形過程的熱力耦合3D-FE模型;最后,采用FE模擬方法,從變形區(qū)幾何形狀角度研究了該成形過程中R1/R2對環(huán)件成形質(zhì)量的影響及機(jī)制。

研究結(jié)果表明,存在R1/R2的一個(gè)優(yōu)化取值范圍。R1/R2在此范圍內(nèi)取值,能夠獲得端面質(zhì)量良好、應(yīng)變和溫度分布較均勻的大型鈦環(huán)。