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TA1钛合金具有良好的力学性能和焊接性能,同时兼具优异的耐腐蚀和环境相容性,广泛应用于航空航天、石油化工和生物医疗等高新技术领域。然而对TA1钛合金成形性能的研究资料相对较少,对其进一步推广和应用带来了诸多不便。因此,研究 TA1钛合金板料的成形性能,获得成形性能指标,对其冲压成形工艺的制定及相关模具的设计具有重要的指导意义。 本文通过对 TA1钛板的基本性能、冲压成形性能以及成形极限图的研究,获得了如下研究成果: 通过单向拉伸力学性能测试,获得了 TA1钛板的基本力学性能和成形性能参数,为冲压成形性能以及成形极限图的研究提供了可靠的基础数据。通过杯突试验获得了不同厚度 TA1钛板在不同试验条件下的胀形成形极限—杯突值 IE,分析了板料厚度、成形速度和润滑条件等对 TA1钛板胀形成形的影响。研究发现,TA1钛板的IE值与板料厚度、成形速度和润滑条件均呈正相关。 借助Swift平底冲杯试验装置,对TA1钛板的拉深成形性能进行了研究。研究发现,TA1钛板在室温下拉深无凸缘筒形件时,限制其变形程度的破坏方式为坯料边缘进入凹模圆角区从而脱离压边圈作用后的起皱。适当的提高冲压速度可以改善TA1钛板的拉深成形性能;而润滑条件则对拉深成形具有两重性。 利用刚性凸模胀形试验,并结合网格应变测量技术,获得了 TA1钛板在不同应变路径下的极限应变,绘制了成形极限图;并在试验数据基础上,建立了TA1钛板的成形极限计算模型;此外,以试验获得的成形极限图为破裂判据,利用Dynaform软件对TA1钛板胀形过程中破裂的产生及其位置进行了预测,预测结果与试验结果吻合较好,从而验证了本文获得的 TA1钛板的材料参数和成形极限图等数据的可靠性。