基于蒙皮拉形模拟系统的数控拉形仿真与实践

以FET 12 0 0数控蒙皮拉形机为对象 ,对数控蒙皮拉形过程有限元数值模拟系统STRETCHFORM前置处理的拉形机机构分析、运动反解以及数据接口等关键技术进行深入研究 ,开发了运动反解模块 ,克服了正向求解的不足 ,有效地解决了拉形过程CAE分析与数控设备控制 (CNC)的协调和高效结合这一技术关键。利用STRETCHFORM系统对进气道蒙皮进行“虚拟拉形” ,优化拉形钳口运动轨迹 ,并进行生产试验 ,取得了满意的结果。

Ti-6Al-4V钛合金热成形极限图及其应用

在650℃、700℃和750℃温度条件下进行Ti-6Al-4V钛合金成形极限试验,建立其热态成形极限,在此基础上,利用ABAQUS有限元分析软件进行数值模拟,对Ti-6Al-4V钛合金热态成形的破裂缺陷进行预测,并通过试验对其结果进行验证。研究结果显示,随着温度的升高,Ti-6Al-4V钛合金的热成形极限增加,有限元分析结果与试验结果相吻合,表明该文所建立的韧性断裂预测模型具有工程参考价值。

典型双曲率零件柔性多点模具蒙皮拉形技术研究

柔性多点模具是由一系列高度可调的小冲头根据需要组合形成离散模具型面的模具系统。采用柔性多点模具进行蒙皮拉形时,在模具与板料之间需放置一弹性垫层,以防止冲头直接作用于零件表面产生压痕。文章针对某典型双曲率零件,通过数值模拟的方法分析了弹性垫层以及零件自身回弹对成形零件外形精度的影响,并以此为依据调整模具冲头位置,实现柔性多点模具型面的优化。最后通过工艺试验,对所建立的优化方法进行了验证,获得了合格的成形零件。

单曲率蒙皮零件柔性多点模具拉形过程的数值模拟与优化

柔性多点模具是由一系列高度可调的小冲头根据需要组合形成离散模具型面的模具系统。本文通过有限元数值模拟方法,针对某典型单曲率零件分析了弹性垫层以及回弹对成形过程的影响,并通过调整和优化模具外形包络面,使数值模拟的零件外形与目标零件外形吻合较好,为实际零件的成形和柔性多点模具型面的确定提供了重要的依据。

柔性多点模具蒙皮拉形有限元简化分析模型的建立

建立一种简化有限元模型,用以解决柔性多点模具蒙皮拉形工艺由于冲头顶端曲面曲率半径小,而导致单元数量庞大的问题。通过将简化有限元分析模型与非简化模型对比,并通过工艺试验,验证了简化分析模型的可行性和有效性,为新产品研制降低成本提供了有效方法。

蒙皮拉形可重构柔性模具模面生成系统开发及应用研究

针对飞机蒙皮零件多品种、小批量、形状复杂、成形精度要求高的特点,对可重构柔性模具蒙皮拉形关键技术进行了深入分析,基于CATIA二次开发技术开发了蒙皮拉形可重构柔性模具模面生成系统,实现了蒙皮零件数模在可重构柔性模具制造坐标系中的调形计算,具备了冲头高度干涉检查和虚拟模具三维仿真功能。经过应用验证,系统稳定可靠,能准确调形出蒙皮零件拉形所需的模具包络面。本系统的建立,为可重构柔性模具蒙皮拉形工艺研究提供了技术保障。

不同强度喷丸处理后铝锂合金表面的残余应力

在不同喷丸强度下对铝锂合金进行了表面喷丸处理,采用X射线衍射法和盲孔法分析了其表面及近表层的残余应力。结果表明:采用不同喷丸强度处理后试样表面90°方向(平行喷嘴移动方向)的残余压应力高于0°方向(垂直喷嘴移动方向)的,90°方向的衍射峰积分宽度大于0°方向的,说明喷丸强化后试样在90°方向产生了更大的微应变;试样近表层残余压应力随层深的增加先增大后减小,最终趋于0;较高强度喷丸处理后试样表面和距表面0.15mm内的残余压应力小于较低喷丸强度处理的,而最大残余压应力、最大残余压应力深度以及残余压应力场深度均大于较低强度喷丸处理后的。

一种带有回弹补偿的钛合金钣金热成形工艺

钛合金零件热成形后的型面回弹是钛合金钣金成形工艺中亟待解决的重要问题。文章针对典型的钛合金弯曲类零件,采用数值解析法与几何修正法确定零件回弹前的型面尺寸,并在此基础上设计带有回弹补偿的热成形模具。结合工艺试验确认并优化了相关热成形工艺参数,有效控制了钛合金零件热成形过程的外形精度,实现了零件的精确成形。

钛合金两层大型构件SPF/DB关键技术问题及质量控制

超塑成形/扩散连接(SPF/DB)是一种低成本、高效益、近无余量的先进制造技术,钛合金两层SPF/DB构件在航空航天领域已获得广泛的应用。当构件尺寸较大且型面复杂时,在扩散连接、模具结构、工艺图形、表面质量等方面,将产生一系列新的影响零件质量的关键技术问题。该文针对技术难点进行数值模拟及工艺分析,根据分析结果采取相应的解决措施,并进行口盖验证试验和性能测试。结果表明,零件各项性能检测均满足设计要求,通过解决关键技术问题实现了对工艺过程及零件质量的精确控制。

柔性多点模具及其应用进展

作为一种新兴的柔性加工技术,柔性多点模具的应用可以解决多年来困扰制造业的模具数量庞大、模具设计制造周期长、模具型面修正耗时长、费用高等一系列问题。工艺数字化与柔性多点模具工装数字化的紧密结合,将大力推进板料成形领域的数字化水平,为实现零件的数字化精确成形提供技术支持和保障。

Ti-6Al-4V钛合金热拉伸变形行为与本构方程

在变形温度600℃-800℃、应变速率0．01s-1～0．33s-1条件下进行热态单向拉伸试验，研究Ti-6Al-4V钛合金的变形行为，以及变形性能与变形温度、应变速率之间的关系。结果表明，Ti-6Al-4V钛合金在变形过程中呈现两种变形特征，即稳态形与软化形，且随着变形温度的升高、应变速率的降低，流动应力降低，而延伸率则升高；基于Hooke定律和Grosman方程建立的Ti-6Al-4V钛合金热态成形本构方程，在整个变形区间内可以很好的表征材料的变形行为。

时效成形工艺参数对搅拌摩擦焊对接2198铝锂合金回弹的影响

针对2198铝锂合金搅拌摩擦焊对接蒙皮开展时效成形工艺试验,研究时效时间、时效温度、弹性预弯量等工艺参数对回弹规律的影响。结果表明,回弹率随时效时间增加而降低,随时效温度升高而下降,随预弯半径增大而增加。并通过正交多项式回归分析,建立了时效成形工艺参数与回弹的函数关系。

SPF/DB三层筒形回转结构设计与承载分析研究

提出SPF/DB三层筒形回转结构设计方法,采用优选结构参数实现SPF/DB三层筒形回转结构内部详细设计。对应结构设计结果,建立三层筒形回转结构有限元模型,并对结构承载分析结果进行了讨论。

岩溶地区景观格局演变及其生态安全的时空分异--以贵州省东北部槽谷为例

景观生态安全能反映区域生态保护与经济发展之间的关系,有助于了解生态环境压力和缓解人地关系矛盾具有重要意义。基于2005、2010、2014和2017年LandSat影像为数据源,借助ArcGIS和景观格局指数法构建景观生态安全指数,对槽谷区景观格局演变及其对生态安全的时空分异规律研究,从而提出环境友好型的土地利用组合模式。结果表明:(1)2005—2017年,槽谷区景观内部整体呈现破碎化,景观斑块数量增多,景观格局由单一规则化、简单化向复杂混合型转变,多样性增加且空间异质性增强。随着时间变化,岩溶槽谷区景观生态安全整体呈现上升趋势,西、东部槽谷景观生态安全指数(Ecological Security Index,ESI)由槽坝向山坡两侧逐渐增加,而中部槽谷则由山坡向槽坝增加。(2)在200 m尺度下,西部槽谷ESI的全局正相关性最显著,其Moran′s I值呈先增加后减小的趋势,而中部和东部槽谷则相反。岩溶槽谷区ESI的空间集聚形式主要表现为高高和低低值集聚区,空间集聚程度较高,而高低和低高集聚区分布较少且变化不明显。(3)景观集聚分布格局受低地形起伏和坡度较缓区域影响较高且呈现倒“U”型共性趋势,而海拔则相反。(4)岩溶槽谷区景观格局以扩充“林地-灌木林地-草地”的土地利用组合模式能增加景观生态安全。(5)景观格局及其生态安全的时空分异是受当地自然环境、社会经济和政策导向共同作用的结果,通过分析多重因素对槽谷区景观格局及其生态安全演变趋势的驱动机制可为地区科学决策提供科学参考。

基于情境教学的“喀斯特地貌”教学设计

本文以贵州省喀斯特地貌为载体,结合当今热点——地理研学旅行课程,创设“喀斯特地貌一课游”研学旅行情境。运用喀斯特地貌景观图、录制实景课堂,探析喀斯特地貌的特征及其影响,通过模拟“天坑”形成实验,理解喀斯特地貌的形成原理,培养学生地理学科核心素养。

2060铝锂合金在3种溶液体系中所得阳极氧化膜层的性能

分别采用硼硫酸(45.0 g/L硫酸+8.0 g/L硼酸)、硫酸(160.0 g/L硫酸)和混酸(140.0 g/L硫酸+20.0 g/L草酸+50.0 g/L酒石酸钾钠+1.5 g/L添加剂)这3种溶液体系在2060铝锂合金上制备阳极氧化膜,考察了电流或电压对所得膜层性能的影响。用金相法测量了氧化膜的厚度,用扫描电镜观察了氧化膜的微观形貌。通过静力拉伸及拉-拉疲劳试验测试了阳极氧化前后铝锂合金的力学性能。通过观察疲劳断口的形貌,分析了阳极氧化工艺影响铝锂合金疲劳性能的原因。2060铝锂合金在3种体系中均能形成颜色均一、表面光滑的阳极氧化膜。在硼硫酸体系中得到的阳极氧化膜厚度不足2μm,在硫酸和混酸体系中得到的阳极氧化膜的厚度可达15μm。阳极氧化工艺显著提升了铝锂合金的耐蚀性,在混酸、硫酸和硼硫酸体系中得到的阳极氧化膜的耐中性盐雾时间依次为870、378和87 h,远超纯铝锂合金的8 h。但是,混酸阳极氧化工艺使2060铝锂合金的抗拉强度和屈服强度下降了至少9%,在应力比0.06、应力水平240 MPa之下的中值疲劳寿命降低了90%。

基于地理核心素养培养的娄山关长征主题研学活动设计

研学的本质是借助学生对“旅行”“研学”的热爱感与参与感,通过实地考察的方式,学习社会的自然及人文现象。地理是兼有自然科学和社会科学的综合性及实践性的学科,将地理教学融入研学旅行课程中,更好地深化落实新课程标准中地理学科核心素养。研学旅行也是践行与培养学生社会主义核心价值观的重要载体,是激发学生爱党、爱国情感的重要推动力。

2050铝锂合金喷丸成形变形规律试验研究

目的以某飞机机身壁板为研究对象,采用2050铝锂合金材料开展喷丸成形基础工艺研究,获得其宏观变形规律。方法采用正交试验法,选取零件厚度、喷丸气压、移动速度、预应力4个喷丸工艺参数作为正交试验因素,对2050铝锂合金进行喷丸成形试验,研究不同工艺参数对喷丸变形的影响规律。结果随着4个喷丸工艺参数的变化,2050铝锂合金喷丸弯曲半径曲线均呈现出幂函数曲线特征,其中喷丸弯曲半径随着零件厚度和移动速度的增大而增大,随着喷丸气压和预应力的增大而减小。结论根据正交试验结果可知,各参数对喷丸变形程度的影响顺序为:板材厚度>预应力>移动速度>喷丸气压。通过回归分析建立了喷丸弯曲半径与工艺参数间的幂函数经验方程,为后续开展机身壁板喷丸成形提供了一定的技术支撑。

喷丸成形2024铝合金整体带筋壁板变形规律研究

目的获得2024铝合金在不同喷丸参数下壁板外表面的变形规律。方法选取喷丸气压、移动速度、预应力3个工艺参数作为正交试验因素进行预应力喷丸成形正交试验,研究在不同参数组合下单筋件的变形规律。结果工艺参数按对单筋件变形量影响程度从大到小的顺序依次为:移动速度、预应力和喷丸气压。获得了2024铝合金单筋试验件喷丸成形后曲率半径与气压、移动速度和预应力之间的回归方程,其拟合值与试验值偏差小于12.6%。结论获得了喷丸成形工艺参数对单筋件弯曲变形的影响规律,建立了工艺参数与曲率半径的回归方程,可为今后带筋壁板零件的喷丸成形工艺设计提供参考。

大尺寸弹丸喷丸成形7B50铝合金材料的变形规律

大尺寸弹丸喷丸成形是一种针对大型整体壁板塑性成形的有效手段。采用正交试验方法对7B50铝合金平板试件开展大尺寸弹丸喷丸成形工艺试验,研究不同工艺参数下喷丸后试件沿弦向和展向曲率半径的变化规律。结果表明:试件在喷丸成形后呈球面凸起变形,且沿弦向的曲率半径小于沿展向的曲率半径;各因素按对曲率半径的影响程度排序依次为喷丸气压>试件厚度>移动速度;曲率半径随着厚度和移动速度的增加而增加,随着喷丸气压的增加而减小;建立了可以反映曲率半径与3个因素之间定量关系的回归方程,可为今后喷丸成形的变形预测提供参考。