Optimization Proses a Dadansoddiad Perfformiad o Allwthio Ti-B25 Titaniwm Alloy Tiwb
Er mwyn cyflymu'r defnydd o aloi titaniwm Ti-B25 mewn systemau cyfathrebu llongau, defnyddiodd yr astudiaeth hon feddalwedd elfen feidraidd DEFORM-3D i efelychu'r broses allwthio tiwb o dan amodau tymheredd anffurfio o 900 gradd a chyfradd straen o 0.1 s ^-1 yn seiliedig ar yr hafaliad cyfansoddol a sefydlwyd yn y cyfnod cynnar a pharamedrau'r broses wedi'u optimeiddio gan y diagram gweithio poeth, a'i ddilysu trwy arbrofion allwthio gwirioneddol. Mae'r canlyniadau'n dangos, o dan yr amod proses hwn, bod biled tiwb aloi titaniwm Ti-B25 â diamedr o 62 mm × 12 mm wedi'i allwthio'n llwyddiannus, gydag ansawdd wyneb rhagorol a grawn wedi'u hailgrisialu yn y strwythur. Ar ôl triniaeth heneiddio hydoddiant ar 830 gradd /1h + 600 gradd /8h, dangosodd biled y tiwb gydweddu cryfder-plastigedd rhagorol, a oedd yn bodloni gofynion defnyddio tiwbiau antena llong yn llawn.
I. Adeiladwaith model elfen gyfyngedig
1. model geometrig
Mae Ffigur 1 yn dangos diagram sgematig o'r biled allwthiol a'r dis. Adeiladwyd y model tri dimensiwn o'r biled, y silindr allwthio, a'r wialen allwthio gan ddefnyddio meddalwedd SolidWorks a'i drawsnewid yn ffeil STL y gellir ei hadnabod gan feddalwedd DEFORM-3D.
Er mwyn gwella'r effeithlonrwydd cyfrifo, dim ond 1/4 o'r tiwb oedd wedi'i rwyllo'n fân (gweler Ffigur 2) i sicrhau cywirdeb a chydgyfeiriant y broses efelychu.
2. Model cyfansoddol
Yn seiliedig ar yr astudiaeth flaenorol ar ymddygiad dadffurfiad tymheredd uchel aloi titaniwm Ti-B25, mae'r efelychiad hwn yn defnyddio hafaliad cyfansoddol penodol (mae'r fformiwla benodol wedi'i hepgor yma a'i harddangos ar ffurf llun), sy'n disgrifio ymddygiad rheolegol yn gywir. y deunydd ar wahanol dymereddau a chyfraddau straen.
3. Gosodiad paramedr
Yn ôl y diagram prosesu thermol o aloi titaniwm Ti-B25, dewisir y tymheredd dadffurfiad fel 9 00 gradd a'r gyfradd straen yw 0.1 s^-1 . Ar yr un pryd, mae'r cyfernod ffrithiant rhwng y biled a'r marw wedi'i osod i 0.3 a gosodir y dargludedd thermol i 5. Mae'r broses efelychu yn defnyddio maint cam o 0.5 mm, cyfanswm o 600 o gamau, ac mae'r data'n cael ei arbed bob 2 gam i sicrhau bod y canlyniadau efelychu yn gyflawn.
II. Canlyniadau efelychiad a dadansoddiad
1. Dadansoddiad maes straen
Mae Ffigur 3 yn dangos dosbarthiad maes straen biledau tiwb aloi titaniwm Ti-B25 ar wahanol gamau yn ystod y broses allwthio. Yn y cyfnod cynnar, mae'r straen mawr wedi'i grynhoi ar ben a chynffon y tiwb; wrth i'r allwthio fynd rhagddo, mae'r straen yn cynyddu'n sylweddol ar ôl i'r pen blaen fynd i mewn i'r gasgen allwthio, ac mae'r straen yn cael ei ryddhau'n gyflym ar ôl mynd trwy'r gwregys sizing. Mae'r straen cyfatebol uchaf yn parhau i ymddangos ar radiws marw'r gasgen allwthio.
2. Dadansoddiad maes straen
Mae Ffigur 4 yn dangos y newidiadau maes straen yn ystod y broses allwthio. Mae'r straen cychwynnol yn fach, ac wrth i'r tiwb fynd trwy'r gwregys sizing, mae'r straen yn cynyddu'n sydyn, yn enwedig ar radiws y gwregys sizing, sy'n hawdd ffurfio parth marw anffurfiad, a dylid talu sylw arbennig.
3. Dadansoddiad maes tymheredd
Mae Ffigur 5 yn dangos dosbarthiad y maes tymheredd yn ystod y broses allwthio. Yn y cyfnod cynnar, mae wyneb y biled tiwb yn oeri oherwydd cyfnewid gwres, ac mae'r rhan anffurfio yn cynhesu oherwydd trosi gwaith dadffurfiad plastig yn ynni gwres, gan arwain at faes tymheredd anwastad difrifol. Y gwahaniaeth tymheredd uchaf ac isaf yw 170 gradd, sy'n awgrymu bod angen rheoli'r tymheredd dadffurfiad yn llym a bod angen optimeiddio'r dyluniad marw.
III. Arbrawf allwthio tiwb
1. Gwerthuso ansawdd wyneb
Mae'r arbrawf yn defnyddio paramedrau tymheredd anffurfio 900 gradd , cyfradd straen 0.1 s^-1, a chyflymder allwthio 50 mm/s ar gyfer allwthio. Fel y dangosir yn Ffigur 6, mae gan y tiwb allwthiol sythrwydd uchel ac arwyneb llyfn, ond mae yna ychydig o ddiffygion yn y pen blaen oherwydd cwymp tymheredd sydyn ac anffurfiad ansefydlog, sy'n ffenomen arferol.
2. Priodweddau mecanyddol tymheredd ystafell
Trwy driniaeth heneiddio datrysiad solet, mae tiwb aloi titaniwm Ti-B25 yn dangos paru cryfder-plastigedd rhagorol, gan fodloni gofynion llym tiwbiau antena llong. Mae'r canlyniad hwn yn gwirio cywirdeb efelychiad rhifiadol a rhesymoledd paramedrau proses.
