薄壁钛合金无缝高压气瓶热旋压成型数值模拟OA

为旋压制备14 mm壁厚的薄壁Ti-6Al-4V钛合金无缝高压气瓶,采用Deform-3D软件对气瓶的热旋压成型过程进行了有限元模拟,研究了进给速度、旋压轮半径、旋压道次对壁厚均匀性、损伤和等效应力的影响。研究发现,在主轴转速、成型温度保持不变的条件下,旋轮轴向进给速度增大会使旋压过程中的等效应力和损伤水平升高,瓶颈区壁厚的不均匀性加剧;旋轮半径由82 mm减小至72 mm时可降低等效应力、损伤并使壁厚分布更均匀;旋压道次为五道次时,既优于四道次时的单道次大变形,又可避免六道次时的过度细分,保证了成型质量并兼顾了成型效率。结果表明,旋压道次5个、进给比为4.37 mm/rev、旋轮半径为72 mm,制备壁厚均匀、损伤最小的钛合金无缝高压气瓶的最佳热旋压工艺,研究结果可为薄壁钛合金无缝高压气瓶的热旋压成型提供参考和依据。