多点“三明治”成形及其在风洞收缩段形体制造中的应用

大型风洞收缩段形体板厚较大,成形较困难,而风洞收缩段形体制造精度对气流品质有很大影响,由于收缩形体中各个瓣片的形状差异较大,所以采用传统模压工艺需要很多模具,势必增加成本和制造周期,因此,提出了低速风洞收缩段型面制造的一种新方法,即多点“三明治”成形方法。通过对收缩段曲面坐标变换和曲面离散,确定出多点“三明治”成形模具顶杆的高度,为了确保瓣片的尺寸加工精度,减少实验工作量,成形前,需要通过数值模拟对弹复量进行预报,试压后,测量瓣片的实际尺寸,重新调节模具顶杆的高度。研究表明,多点“三明治”成形适于制造大曲率半径曲面工件。采用此种新工艺已在一套模具上为某风洞收缩段形体制成200多种双曲率瓣片。

马鞍形板材件多点“三明治”成形实验研究

多点“三明治”成形是一种针对小批量多曲率板材工件制造而提出的新成形方法。用该方法成形时,上模采用聚氨酯模具,下模为型面可调节的多点模具。为了使多点模具型面连续化和消除工件表面的压痕,在成形过程中使用了金属护板和弹性垫板。由于工件板材两侧都和聚氨酯相接触,因此成形后工件的表面质量好。为了研究采用多点“三明治”成形复杂三维曲面工件的成形过程以及成形可能会出现的表面缺陷,文章选用马鞍面作为目标形面进行了实验研究,提出了用于提高工件的贴模程度,通过改变上模形状的分步成形方法,并得到了Q235B板材厚度和可成形马鞍形工件深度之间的关系曲线。

马鞍形板件可重构离散模成形方法的研究进展

分别介绍了马鞍形板件的无模多点成形、多点"三明治"成形、多点拉形成形几种可重构离散模成形方法,分析了各成形方法的基本原理和工艺特点,并对其主要影响因素、存在问题作了分析,对大型复杂曲面成形技术的研究和开发具有指导意义。

新成形工艺在风洞建造中的应用

针对某大型低速增压风洞建造中所用的大型法兰和收缩形体变曲率构件,提出了大型法兰的精密弯曲成形制造工艺和变曲率壳体的柔性多点"三明治"成形工艺。对于大型法兰的制造,采用了分段精密弯曲、现场组焊和现场精加工的方法,该工艺免去了对大型立车的加工需求和对设备加工能力的限制,采用该工艺成功地应用于风洞中直径为8 500 mm法兰的制造;对于风洞中由几百种形面变曲率壳体组成的收缩形体,采用了柔性多点"三明治"成形方法,成形所用模具由弹性凸模组件和可调节凹模组件构成,采用一套模具实现了所有弧形板制件的成形。