基于有限元模拟的TC4管材热挤压工艺优化

摘要

热挤压是钛合金管材重要的生产方式之一，挤压工艺参数是决定管材质量的关键.采用有限元模拟方法和响应面模型方法对热挤压过程进行研究，构建了坯料出炉后转移过程和挤压过程的响应面模型，分析了坯料出炉温度、转移时间、挤压速度、模具角度等对热挤压过程热力耦合行为的影响，并以挤压过程最高温度和最大挤压力为目标，对热挤压工艺参数进行优化.结果表明：当出炉温度为1 122.55℃、挤压速度为100 mm/s、模具角为90°时，挤压过程中的最高温度为1 145.6℃,最大挤压力值最小，模型预测值与实际值的误差不超过1%;坯料出炉温度对挤压过程中最高温度和最大挤压力的影响最为显著.

关键词

TC4钛合金 / 热挤压 / 有限元模拟 / 响应面模型