飞机铝合金深锥型面零件多道次充液拉深技术

目的随着新一代飞机在隐身和战斗性能方面的提高,飞机钣金零件的复杂程度和制造精度要求也越来越高。对于深型腔复杂型面零件,充液拉深是一种有效的精密制造方法。方法针对难成形、复杂型面的某型飞机铝合金深锥零件,利用理论分析、有限元模拟和工艺试验相结合的方法,设计了多道次充液拉深技术方案,并建立有限元分析模型。基于等裕量函数法和零件锥面特征,分配并优化了不同道次的材料变形量。结果对多道次充液拉深成形过程中出现的起皱和破裂的失效形式进行了研究,分析了预成形高度,液室压力和压边力等关键工艺参数对零件成形质量的影响,获得了优化的预成形高度和液室压力加载轨迹。结论结果表明,提出的多道次充液成形技术能够实现复杂型面,大拉深比的铝合金零件的整体精确成形,采用优化的工艺参数能够成形出壁厚均匀,表面质量好,锥面精度高的零件。

基于Deform-3D六角头螺栓冷镦模具设计研究

通过对航空领域的六角头螺栓冷镦成形过程的分析与研究,利用有限元软件Deform-3D模拟六角头螺栓预成型、切边的成型工序,获得模具最优设计方案;对模具进行仿真试验,结果显示：模具的尺寸能够保证零件的质量要求,且头部成型饱满,没有出现飞边和杆部扭曲。由此,设计出一套航空六角头螺栓成型的模具,并通过试验进行验证,也为以后的冷镦模具设计提供了有效的依据。

基于增材制造双金属比例交织结构的性能研究

确保奥氏体高氮钢的强度前提下,为了增加其韧性,采用奥氏体高氮钢和奥氏体不锈钢308L丝材,通过仿照贝壳等生物材料珍珠母层,使用等离子弧作为热源的增材制造方法,设计并制备初级仿生双金属交织结构。分析了该初级仿生结构的双金属不同成分比例对交织结构的强度和韧性的影响规律。结果表明：当高氮钢与不锈钢体积比为3∶1时,等离子弧增材制造技术制备的双金属交织初级仿生结构的抗拉强度与高氮钢相当,冲击吸收功提高了2.3倍。通过等离子弧的双金属交织结构增材制造技术研究,可证明仿生结构硬质材料和软质材料的体积比在3∶1时,获得的交织结构能够确保材料强度甚至提高材料强度,同时增加材料的冲击韧性,为今后仿生结构的研究提供一定的参考。