内压与相对壁厚对薄壁管材弯曲成形的影响

针对薄壁管材弯曲成形中出现外壁拉裂、内壁起皱及截面畸变等成形缺陷,借助有限元数值模拟,研究了不同内胀压力下的成形效果和相同内压、不同相对壁厚对成形的影响规律。并在使用聚氨酯填料作为传力介质的条件下,采用内胀冷推弯工艺方法成形规格为Ф50mm×1mm和Ф50mm×1.5mm的LF2M薄壁管材。结果表明:内压的增加能有效消除截面畸变缺陷,同时外侧壁厚减薄趋势增大;相对壁厚增加,则壁厚减薄降低,截面畸变趋势增加,所需成形内压更大。对薄壁铝合金管材进行弯曲成形试验,实际成形效果与模拟结果较为吻合。

5A02铝合金薄壁管材热挤压缩径增厚成形试验研究及优化

为解决某型飞机拉杆缩径端部直接攻螺纹的问题,首次提出了5A02薄壁铝合金管端热挤压缩径增厚成形方法,设计并制造了成形模具。研究了增厚区直段尺寸、模具肩部长度与模具锥角对薄壁管热挤压缩径增厚行为的影响,并优化了成形工艺路径。试验结果表明:增厚区直段长度和外径过大易导致直段部分失稳起皱;模具肩部过长,材料易在支撑区产生堆积且易出现失稳屈曲,在满足管材可预热的条件下,模具肩部长度应越短越好;采用模具锥角为12°和16°的凹模单道次热挤压成形时,位于缩径区域的管材易出现起皱,且增厚区径向增厚不明显;采用先大锥角后小锥角两道次热挤压成形后,成形件缩径段径向尺寸由1.00增至4.06 mm,增厚率为306%,成形效果良好。

管坯形状对5052铝合金三通管液压成形金属流动及壁厚均匀性的影响

采用Dynaform有限元软件建立三通管液压成形CAE分析模型,研究液压成形过程中的金属流动规律,发现管端两侧金属材料运动最为剧烈,含支管侧上半部管坯材料轴向运动位移较大,离管件中心越近直管底部材料轴向运动位移越小。针对液压成形中三通管壁厚不均问题,提出利用几何映射设计并优化的斜口管坯,采用有限元模拟及实验验证方法对尺寸为Φ45 mm×28 mm,厚为1.5 mm的5052铝合金管材成形性进行验证。结果表明:与传统管坯设计相比,优化的斜口管坯由于接触面积减小,从而使摩擦减小,改善了材料的流动性,使得成形件最大增厚率由40%降低到26%,壁厚均匀性明显提高。

S截面框肋类钣金零件回弹量预测与补偿技术研究及应用

根据框肋类钣金零件高效、精确成形的要求,发展了一种S形截面类框肋零件回弹量计算与补偿方法,针对变曲率弯边,通过离散为弯边截面单元,计算每个截面线弯边单元的回弹量和补偿后重构弯边面,对带加强边的内缘弯边,提出考虑修正系数进行补偿的方法,基于现有的CAD平台开发了相应的软件工具;以实际零件为例说明了该方法的应用过程。成形工件测量结果表明,零件弯边角度偏差控制在±1°之内,实现了在新淬火状态下一步精确成形。

航空制造企业工艺设计与管理平台研究与应用

针对型号研制及交付对工艺设计提出的高效率、高质量和快速响应的要求,结合企业数字化转型的发展趋势,开展了面向航空制造企业的数字化工艺设计与管理平台构建技术的研究,论述了平台架构、业务模式和关键技术。提出构建以产品模型与制造构型信息作为数据主线,以型号研制工艺业务过程作为业务主线,以工艺工作任务管理为抓手的面向工艺全过程的集成化、一体化、基于模型、可扩展的数字化工艺设计与管理平台,实现数字化技术赋能工艺业务能力提升。

大型超薄不锈钢双曲面机身下壁焊接制造技术

针对大型超薄不锈钢双曲面机身下壁焊接组合件制造难度大的特点,研究制定了工艺制造方案,设计了合理的制造工艺参数和焊接型架,实现了机身下壁焊接组合件的制造技术,为今后类似焊接组合件制造奠定了良好的技术基础。

摩擦系数对薄壁T型管内高压成形的影响

为探究不同摩擦系数对成形T型三通管支管高度、壁厚差、最小壁厚及关键部位的壁厚变化的影响,利用DYNAFORM软件,对薄壁T型三通管内高压成形过程进行了模拟,研究了在0.01~0.2范围内6种不同摩擦系数情况下,支管高度和壁厚的变化,分析了最小壁厚和关键点随时间的变化情况,并选用4种不同润滑剂进行实验验证。结果表明：成形T型三通管的合适的摩擦系数区域为0.06~0.125,摩擦系数过大或过小都会影响T型三通管的成形效果。依据模拟结果,对薄壁铝合金管材进行成形实验,研究发现实际管材成形效果与DYNAFORM模拟结果较为吻合,验证了数值模拟结果的合理性。

大径厚比薄壁铝管1D弯曲半径成形方法

为解决大径厚比薄壁铝管在1D极难弯曲成形的技术瓶颈,对比现有液压填充、钢珠、松香及低熔点合金填充推弯成形技术优劣,提出一种采用聚氨酯弹性填料分块填充进行内胀冷推弯的成形方法。首先利用有限元反推模拟技术得到优化的1D弯曲半径弯头下料尺寸;其次利用优化下料尺寸对规格为Φ50 mm×1 mm的LF2M大径厚比薄壁铝管进行1D弯曲半径内胀冷推弯成形试验,主要研究了球形芯轴进给量对成形的影响。结果表明:通过反推模拟技术获得优化管坯下料尺寸方法具有可行性;球形芯轴的进给量是内胀冷推成形工艺的关键,增大进给量能提高径向压应力,消除失稳起皱及减小截面畸变程度,而径向压应力过大则易造成成形不足;球形芯轴进给量为75°时,整体成形效果较好,外侧最大壁厚减薄率为6%,最大截面畸变率为2. 3%,成功实现大径厚比薄壁管的1D弯曲成形。