FEM simulation of superplastic forming of a spherical cap made of Ti-6Al-4V

In the paper a numerical simulation of superplastic forming of a spherical cap is presented. The calculations were performed in order to determine the impact of process parameters on the drawn-part geometry. The analysed part was made of Ti-6Al-4V titanium alloy using a punch, die and blank-holder. The numerical calculations were carried out using PAMStamp 2G system that utilizes finite element method. Material data required for the calculations were gathered from own research [1÷5] and professional literature on Ti-6Al-4V titanium alloy [6÷10]. The key problem is to predict thickness of drawn-part depending on the technological parameters and material properties. The calculation results present the drawn-part thickness changes and the corresponding plastic strains during forming process.

---

W pracy przedstawiono symulację numeryczną procesu tłoczenia czaszy w warunkach nadplastyczności. Prowadzono obliczenia w celu określenia wpływu parametrów procesu na geometrię wytłoczki. Analizowano wytłoczkę wykonaną ze stopu tytanu Ti-6Al-4V za pomocą stempla, matrycy otwartej i dociskacza. Obliczenia wykonano za pomocą metody elementów skończonych, stosując program PAM STAMP 2G. Dane do obliczeń numerycznych przyjęto na podstawie badań doświadczalnych [1÷5] oraz dostępnych opracowań literaturowych na temat stopu tytanu Ti-6Al-4V [6÷10]. Kluczowe znaczenie w procesie tłoczenia ma przewidywanie grubości wytłoczki w zależności od przyjętych parametrów technologicznych i właściwości materiałowych. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych: zmiany grubości wytłoczki i odpowiadające im odkształcenia plastyczne w trakcie tłoczenia.