锻件预成形设计方法技术

本发明专利技术公开了一种锻件预成形设计方法，涉及锻造领域，包括根据终锻件的形状尺寸确定预锻件的第一截面的形状尺寸，选取能够表征第一截面轮廓形状的M个形状参数及其取值范围；获得终锻件的第二截面，在第二截面均选n个数据采集点；在形状参数的取值范围内用正交试验法获得多组形状参数数据，通过数值模拟获得各组形状参数数据对应的所有数据采集点的应变数据；获得终锻件的变形均匀性函数和变形程度函数并对两者进行归一化，获得综合目标函数；通过每组形状参数数据对应的应变数据和公式1

【技术实现步骤摘要】
锻件预成形设计方法


[0001]本专利技术涉及锻造
，特别是涉及一种锻件预成形设计方法。

技术介绍

[0002]目前，国内对飞机轮毂成形的研究主要集中在铝合金轮毂的等温模锻成形工艺，其中，《起落架轮毂等温模锻工艺》(洪慎章，航空制造技术，2002(2)：59
‑
61)公开了飞机轮毂一次锻造成形方式，通过数值模拟的等温模锻与理论计算的普通模锻进行比较分析，介绍了等温模锻工艺的优点，实现了复杂薄壁件的少切削、精密成形。然而，为了使锻件简单易加工，锻件的结构被大大简化和缩小，这与锻件的实际尺寸有很大的不同。此外，部分金属在锻造成形中的变形较大，金属流线的分布紊乱且变形均匀性差。《某飞机轮毂挤压成形及热处理工艺研究》(于洋，中北大学，2014)选用7A04铝合金对飞机轮毂进行等温挤压成形工艺的研究，通过“下料—镦粗—冲孔制坯—反挤压—翻边—机械加工—热处理”等工艺，获得了成形质量良好的飞机轮毂终锻件。由于采用冲孔的方式获得环状预制坯，其材料变形均匀性相对较差，锻件主截面变化大，若坯料形状尺寸不合适极易出现锻件各部位变形不均匀的现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锻件预成形设计方法，其特征在于：包括：根据终锻件的形状和尺寸确定所述预锻件的第一截面的形状和尺寸，选取能够表征所述第一截面的轮廓形状的M个形状参数并确定各形状参数的取值范围；获得所述终锻件的第二截面，在所述第二截面上均匀选取n个数据采集点；所述第一截面和所述第二截面均为锻造时施加于所述预锻件上的压力方向的截面，当所述预锻件和所述终锻件为环形或扇环形的轴对称件时，所述第一截面和所述第二截面共面或过同一轴线；当所述预锻件和所述终锻件为条状的轴对称件时，所述第一截面为垂直于所述预锻件长度方向的截面，且所述预锻件上所有垂直于自身长度方向的截面均为相同的截面，所述第二截面为垂直于所述终锻件长度方向的截面，且所述终锻件上所有垂直于自身长度方向的截面均为相同的截面，所述第一截面和所述第二截面相互平行或共面；在所述形状参数的取值范围内采用正交试验的方法获得多组所述形状参数数据，通过数值模拟的方式获得各组所述形状参数数据所对应的所述终锻件的各所述数据采集点的应变数据；获得所述终锻件的变形均匀性函数和所述终锻件的变形程度函数；所述变形均匀性函数的公式如下：式中：F1X为每组所述形状参数数据所对应的所述终锻件上的所述数据采集点累积应变与所述终锻件的平均累积应变之间的方差，其中，所述X
M
为所述预锻件的第M个所述形状参数；ε
l
i为每组所述形状参数数据所对应的所述终锻件上的第i个所述数据采集点的累积应变；为每组所述形状参数数据所对应的所述终锻件上的所有所述数据采集点的平均累积应变；n为所述数据采集点的个数；所述变形程度函数的公式如下：所述变形程度函数的公式如下：式中：F2(X1,X2...X
M
)为每组所述形状参数数据所对应的所述终锻件上的所有所述数据采集点中所述数据采集点的应变值超出所述预锻件所对应的材料所允许的应变值范围的所述数据采集点的个数；f
i
(X1,X2...X
M
)为在所述形状参数为X1,X2...X
M
时，第i个所述数据采集点的应变值是否超出所述预锻件所对应的材料所允许的应变值范围的判断函数，若ε
i
<a∪ε
i
>b，则f
i
(X1,X2...X
M
)为1，若a≤ε
i
≤b，则f
i
(X1,X2...X
M
)为0；a为所述预锻件所对应的材料达到临界变
形量时的等效应变，b为保证所述预锻件在锻造过程中不发生开裂的每火次的最大变形量；ε
i
为第i个所述数据采集点的等温模锻结束时当前火次下的应变；对所述变形均匀性函数和所述变形程度函数进行归一化处理并获得综合目标函数，所述综合目标函数的公式如下：ΨX＝μ1F1XF
1max
X+μ2F2XF
2max
X(3)式中：ΨX为每组所述形状参数数据所对应的综合目标函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳慧，刘东，王建国，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：