火箭贮箱箱底瓜瓣拉深成形数值模拟

基于钣金成形仿真软件,数值模拟了火箭贮箱箱底瓜瓣零件的拉深成形,对瓜瓣拉深模具的拉延筋结构和压边力进行了优化,获得了半圆截面等效拉延筋结构的参数最优组合。

5米级铝锂合金瓜瓣搅拌摩擦焊接工艺及组织性能研究

针对5米级铝锂合金箱底瓜瓣进行了搅拌摩擦焊接工程应用研究,探究了8mm厚2195-T8铝锂合金空间曲面长焊缝搅拌摩擦焊工艺特性,分析了接头组织性能。结果表明,选用圆锥螺纹+3个斜面结构的搅拌针,转速为300~500r/min,焊接速度为80~120mm/min,采用原位铣切、轨迹拟合、多点定位及正式焊工艺实现了2195铝锂合金瓜瓣高质量搅拌摩擦焊,接头成形良好,内部无缺陷,常温及-196℃低温条件下接头性能分别为抗拉强度406.5MPa、516.7MPa,延伸率6.6%、10%,达到母材性能的70%以上。

大型厚板瓜瓣封头顶圆板成型技术的改进

根据PTA结晶器封头的主要设计参数以及现有成型设备和制作经验,对封头顶圆板的通用成型工艺进行了改进,成功完成大型厚板瓜瓣封头顶圆板的制作,并对成型过程中关键工艺进行阐述和总结,为以后类似产品的制造奠定了基础。

中核华龙一号安注箱中壳体瓜瓣弧形焊缝自动焊工艺技术开发

采用埋弧自动焊工艺对国产三代核电"华龙一号"安注箱中壳体瓜瓣拼缝进行焊接,选用专用球罐变位器配合ESAB十字臂窄间隙埋弧自动焊机,实现球罐弧形曲线拼接焊缝的自动化焊接。研究材料、电流、电压、变位器翻转速度、焊缝坡口形式对焊接质量的影响。从坡口设计、焊接方式选择、瓜瓣压制尺寸控制、装配尺寸控制、焊接过程控制、施焊顺序等方面采取措施,全方位做好工艺策划,最终完成了国产三代核电"华龙一号"3台安注箱球罐中壳体瓜瓣拼接焊缝的焊接。

钢制焊接石油储罐设备拱顶瓜瓣快速放样方法

化工工程中建设的一些储罐,经常采用拱顶罐形式。由于车间制作人员的简单放样,造成在施工现场才发现,罐顶最后合拢不起来,造成工期延长,成本提高。本文通过采用一种几何作图法,快速获得拱顶瓜瓣的放样图。

径向立筋钢板制封头瓜瓣模具的设计与制作

介绍了以封头对称轴为中心沿径向设置立筋制作瓜瓣封头压制模具的过程。

椭圆形瓜瓣封头母线的简化和瓜瓣的展开

1.引言瓜瓣封头是指那些公称直径较大而难以整体压制,需分瓣压制后拼焊的封头,其以内径D_n为公称直径D_(?),且a=2b=D_z/2,分瓣为一个顶瓣和n个瓜瓣。按标准,封头母线应是满足方程X^2/a^2+y^2/b^2=1的椭圆曲线,由此封头瓜瓣的展开大多采用文献[1]推荐的作图法。

核电站安注箱瓜瓣封头焊接裂纹的成因与控制措施

安注箱封头采用压制瓜瓣焊条电弧焊拼接,由于操作不当,在焊后无损检查时发现存在夹渣、气孔等缺陷,需要返修补焊。安注箱封头为瓜瓣拼接、球型形状,焊接位置为向上爬坡焊,且材质为奥氏体不锈钢材料,缺陷不能用碳弧气刨而只能用砂轮打磨的方法清除,由于缺陷打磨过程中没有注意打磨部位的形状及补焊过程中的操作,补焊后RT出现裂纹。从安注箱封头材料的化学成分、缺陷部位清理形状、焊接工艺、焊工操作等方面分析裂纹原因,提出控制措施:(1)缺陷清除后应圆滑过渡,不得存在尖锐沟槽;(2)焊条摆动宽度不易过大,利用工装将向上爬坡焊改为水平焊位置;(3)加强技术管控能力。

拱顶油罐罐顶瓜瓣的合理套裁

武汉石油化工厂1台1000m^3油罐,其顶为半球形,按要求,该顶由24片瓜瓣组成,单个瓜瓣下料尺寸如图1所示。该罐顶板材供货规格为smm x 150Omm火600Omm钢板,现以该罐为例,介绍一种罐顶瓜瓣套裁的估算方法,其步骤如下:

大型封头瓜瓣式变角度复合压延胎具设计

论述复合胎具的结构形式及参数关系,并对子胎的工作面和结合面的位置关系进行了分析,研究基准轴线与母胎弧线在不同角度的变化规律,从而推导出了关系式,找出了种类及形状不同的封头的复合胎具设计方法。

大尺寸薄壁瓜瓣构件的充液成形技术研究与应用

利用充液成形技术,对运载火箭上大尺寸薄壁椭球瓜瓣构件进行工艺改进。通过仿真分析,以壁厚分布、成形质量为指标,分析液室压力等关键工艺参数的合理范围,得到液室压力加载到2 MPa即可满足瓜瓣壁厚均匀性要求,减薄分布区间在3. 238%～5. 703%时,可以达到理想的减薄来抑制回弹,并保证产品性能。进一步通过现场试验分析零件拉深成形后缺陷形成机制和控制措施,研究各工艺参数对零件成形质量的影响,通过控制初期液室压力并配合法兰大量润滑方式可以有效改善成形过程中的拉裂及起皱缺陷,试制出满足技术指标的椭球瓜瓣构件,成形零件型面贴胎精度小于2 mm,减薄率分布区间为3. 4%～4. 94%,实现了大尺寸薄壁椭球瓜瓣构件的充液成形。

拉形轨迹对铝合金贮箱箱底瓜瓣拉形成形的影响

利用ABAQUS有限元分析软件,分析了3种典型的拉形成形轨迹对铝合金贮箱箱底瓜瓣拉形成形的影响,并进行了试验验证。结果表明:采用先包覆再拉伸的拉形轨迹,成形力不能有效地传递到成形区域而集中在模具的圆角处,圆角处的壁厚为6. 7 mm,其余部位壁厚基本保持不变,为6. 9~7. 0 mm,零件的应变分布不均匀,成形效果较差;采用先拉伸再包覆的拉形轨迹,零件产生较大的变形,成形过程中在过渡圆角处有断裂的危险,最小壁厚达到了6. 2 mm,减薄率为11. 5%;采用边包覆边拉伸的拉形轨迹,零件的应变分布变化趋势较为平缓,壁厚分布也较均匀,零件壁厚为6. 6~6. 8 mm。

多规格椭球瓜瓣充液拉深成形回弹控制

以多种规格椭球瓜瓣为研究对象,运用Dynaform软件,模拟充液拉深成形工艺过程,基于得到的自由状态回弹量计算结果,研究依靠增大压边力、增加拉延筋的工艺方法,初步实现回弹控制,模拟结果显示回弹减至4. 87 mm以内。针对型面方程一致的特点,研究1套模面补偿兼容全部规格椭球瓜瓣的回弹控制,对模具型面进行了二次回弹补偿优化,并根据实际回弹数据最终完成实际型面补偿。通过现场试验获得了型面精度满足设计要求的所有合格产品,全部回弹量有效地控制在1 mm以内。结果表明,采用工艺参数控制和兼容性的型面补偿实现了1套模具成形多规格瓜瓣的回弹控制,验证了仿真过程的有效性和实用性,减少了试模费用和开发周期。

拉延筋结构对椭球瓜瓣构件充液拉深过程的影响

基于大型薄壁瓜瓣构件充液拉深现场实验结果,分析了缺陷产生的原因,由于瓜瓣大端角部局部区域拉力不足,材料流料量过大产生了缺陷,其无法单纯依靠整体调整工艺参数解决。针对缺陷产生的原因,提出了3种模具拉延筋优化方案并分别进行了模拟,对比分析了3种方案的流料和起皱情况。结果表明,方案3在解决大端角部起皱的基础上,整体成形效果更优。最终确认方案3为最优方案,并进行了现场生产,与模拟结果一致,通过模具拉延筋优化,解决了瓜瓣构件充液拉深成形过程易出现的局部起皱及拉裂缺陷,获得了合格产品。

椭球瓜瓣构件充液成形模具设计及优化

以两种材质(2219铝合金及2A14铝合金)、8种厚度规格(4.5~9.5 mm)的航天运载火箭用铝合金椭球瓜瓣构件产品为研究对象,以板坯减薄率、壁厚同板差及型面偏差为技术指标,通过理论计算、软件辅助等手段设计完成了一套通用的充液成形模具,并利用有限元软件对全部规格的椭球瓜瓣构件进行充液成形工艺仿真,得到了板坯成形后的技术指标参数。通过对模具进行仿真回弹补偿优化,并结合后期生产试验进行验证和改进,成功优化了一套可实现两种材质、8种规格的椭球瓜瓣构件制造的充液成形模具,板坯成形后,减薄率≥3%、壁厚同板差≤0.3 mm、型面偏差≤2 mm,试验板坯的尺寸及性能结果全部满足技术条件要求,极大地节约了模具投入成本,并提高了生产效率。

基于有限元分析的贮箱瓜瓣凸孔工艺优化

通过利用有限元分析软件ABAQUS模拟了贮箱瓜瓣2219铝合金材料凸孔成形过程,仿真分析了材料在不同凸孔工艺参数(预制孔直径、工艺圆角及板材壁厚)条件下所受的应力以及凸孔最终成形的质量。分析结果表明,合理设置预制孔直径、工艺圆角以及凸孔区域板材壁厚(预制孔直径d=Φ60 mm、工艺圆角R=2 mm、板材壁厚δ=6 mm)将提高凸孔成形质量,同时有助于降低材料所受的最大残余应力。最后,根据仿真过程中的各项凸孔工艺参数,进行了以2219铝合金材料为母材的贮箱瓜瓣凸孔试验,试验过程中通过对预制孔直径、工艺圆角的调节,分析了相应工艺参数对凸孔最终成形质量的影响,通过对比分析得出的试验结果与有限元分析结果保持一致,并得出贮箱瓜瓣厚度8 mm状态下,成形Φ75 mm凸孔的合理工艺参数为预制孔直径Φ62 mm,且边缘充分圆滑过渡。

变形速率对5m瓜瓣拉形成形的影响

利用有限元分析方法对5种不同变形速率对5 m球形瓜瓣拉形成形过程的影响进行了分析,预测了零件应力及壁厚分布与变形速率之间的关系。通过试验验证,得到真实拉形条件下变形速率对5 m瓜瓣的成形精度、力学性能等方面的影响。结果表明,变形速率提高对产品的表面质量及型面精度无明显影响。变形速率小于0.3~0.4 mm·s^(-1)时,随着变形速率的提高,产品的力学性能出现波动,下降趋势不明显。变形速率大于0.3~0.4 mm·s^(-1)时,随着变形速率的提高,产品的力学性能明显下降,拉形钳口处出现断裂征兆。为了提高生产效率,可采用平台范围内的变形速率。

非均匀网格数铣锥底瓜瓣分区滚弯成形工艺参数研究

运载火箭箱底结构考虑到传力及空间等因素,常采用锥形底设计。针对锥形底用非均匀网格数铣锥底瓜瓣的成形精度控制,采用分区滚弯成形工艺参数进行研究,探究网格区及法兰区在成形过程中的受力变形趋势。结果表明:当数铣锥底瓜瓣受到非均匀网格的结构限制时,在网格区与焊接区的薄厚交界处存在突变,出现反向变形,相互制约;同时,发现侧轴倾斜高度差对网格区直线度的影响较小,但对于弧度间隙影响显著;由于中间网格区域与轴向上、下端辅助筋条区的强度差异,且受到网格区受力制约,轴向易呈现焊接区内凹、网格区外凸的现象,当上、下轴夹持间隙为20 mm、网格区侧轴倾斜高度差为90 mm、法兰区侧轴倾斜高度差为110 mm时,弧度间隙可控制在2.0~3.5 mm、直线度可控制在4.0~5.5 mm以内。