西北工業大學研究了在大型鈦環熱輾擴成形過程中,驅動輥半徑R1與芯輥半徑R2的比值R1/R2對變形區幾何形狀有重要影響,而后者對于獲得高質量環件起著決定性的作用。

該實驗首先對變形區幾何形狀進行了解析描述,定量確定了其與R1/R2之間的關系;其次,基于動力顯式FE程序ABAQUS/Explicit,建立了可靠的大型鈦環熱輾擴成形過程的熱力耦合3D-FE模型;最后,采用FE模擬方法,從變形區幾何形狀角度研究了該成形過程中R1/R2對環件成形質量的影響及機制。

研究結果表明,存在R1/R2的一個優化取值范圍。R1/R2在此范圍內取值,能夠獲得端面質量良好、應變和溫度分布較均勻的大型鈦環。