LD5高筋薄壁锻件的预变形等温锻造研究

研究了LD5铝合金等温锻造成形高筋薄壁锻件的工艺特性。结果表明，在较低温度下的预变形毛坯，在再结晶温度以上进行锻造，将发生回复和再结晶，并使晶粒细化，从而达到降低变形抗力、提高塑性、改善充填性的目的。扩展了LD5成形复杂高筋薄壁锻件的应用范围。

LD5 高筋薄壁锻件的等温锻造工艺研究

依据ＬＤ５铝合金等温锻造成形高筋薄壁锻件的工艺，在实验室对引入形变热处理的必要性及其工艺规范进行了探讨。对比分析了润滑剂类型、变形温度、保温时间和压力机速度等工艺参数对材料成形性能及组织性能的影响。研究表明，在较低温度下的预变形毛坯，在再结晶温度以上进行锻造，将发生回复和再结晶使晶粒细化，从而达到降低变形抗力、提高塑性、改善充填性之目的。扩展了ＬＤ５成形复杂高筋薄壁锻件的应用范围。

航空高筋薄壁类铝合金零件加工方法研究

随着航空高筋薄壁类铝合金零件在飞机设计中的不断应用,其加工制造方法受到行业内的普遍关注。本文以高筋薄壁类铝合金零件的工艺分析及加工策略为主线,阐述了几种结构特殊(腹板、侧壁超薄和筋条超高等)且工艺性较差、加工难度较大的薄壁结构件,通过各类非常规的加工方法、手段及编程策略,实现了优质高效的加工效果,为今后类似的航空高筋薄壁零件的加工和改进积累了宝贵的实践经验。

基于CATIA的高筋薄壁类锻件快速拔模斜度设计系统开发

针对现有商业CAD软件不能较快地实现对高筋薄壁类锻件的拔模斜度设计,分析了CATIA软件的功能和特点,以一个典型的高筋薄壁类锻件为例,对锻件的表面进行分类,然后对内外拔模面进行分组并确定所对应的中性面。利用CAA CATIA软件开发了锻件拔模斜度快速设计系统,实现了对高筋薄壁类锻件拔模斜度的快速添加,明显地提高了锻件设计的效率。

基于克里金模型和遗传算法的铝合金高筋薄壁锻件多目标优化

以数值模拟和智能算法为手段,以某高筋、薄壁、带有纵横内筋的铝合金锻件为研究对象,将其成形过程中的坯料高宽比、坯料温度、成形速度以及摩擦系数作为设计变量,将填充性能、组织流线、成形均匀性作为优化目标,利用克里金模型构建坯料高宽比、坯料温度、成形速度、摩擦系数与填充性能、组织流线、成形均匀性之间的高度非线性关系。利用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),对克里金模型进行寻优得到Pareto解集,均衡考虑实际工艺条件,选取了一组比较均衡的最优解进行工艺试制。结果表明:优化结果能够显著地提升应变均匀性和填充性能,并改善流线分布。

薄壁高筋筒形件内高压成形力学条件分析(英文)

为探讨薄壁高筋筒形件整体内高压成形的可行性,采用力学分析和数值模拟相结合的方法,研究了一端约束、一段自由约束特征的薄板(加强筋)失稳的力学条件。基于"板条梁"理论给出了筋板失稳欧拉力的数学表达式。结合数值模拟分析了筋板高度和内径对失稳的影响。结果表明:对于1Cr18Ni9Ti薄壁高筋筒形件胀形量为20%时其临界高厚比和径厚比分别为14和30。随着高厚比增大,成形性降低,随着径厚比增大,成形性提高。绘制了内高压成形窗口图,为薄壁高筋筒形件内高压成形规律的深入研究和内高压成形工艺设计奠定了理论基础。

TC4钛合金薄壁高筋构件近等温锻造技术研究

研究了TC4钛合金薄壁高筋构件的近等温模锻工艺,合理设计了锻件的尺寸与模具结构,同时利用有限元模拟软件Deform3D对闭式模锻与开式模锻下的预制坯锻造方案以及不同长度的圆棒锻造方案下锻件的成形过程进行了有限元模拟分析,从而对锻造工艺参数进行合理选取。基于近等温锻造工艺,通过多火次、增量变形的方法成形出了质量良好的TC4钛合金精密模锻件。微观组织分析表明,锻件各区域的微观组织均为既存在等轴初生α相,又存在片状β相的双态组织,且晶粒大小比较均匀。相对于原始坯料,经过近等温锻造的锻件的断裂伸长率略微下降,屈服强度变化不大,而抗拉强度与弹性模量比坯料略微上升,力学性能良好。

高强铝合金薄壁高筋大型壁板精确成形制造技术研究

针对现有铝合金薄板加筋条铆接或轧制厚板铣削的制造方式已经难以满足新型运载火箭舱段壁板在轻量化、高性能和低成本快速制造等方面的发展需求,从挤压成形所具有的高效率、高成形精度和良好的稳定性等特点出发,围绕高强韧高成形性可焊铝合金设计、高纯均质熔铸工艺、挤压流变整体成形以及复杂断面构件热处理调控的研究,提出采用带筋筒形件挤压开坯、精近成形后剖展的方法,制造宽幅薄壁高筋壁板,在降低宽幅薄壁高筋壁板对工装高要求的同时提高成形稳定性,并兼具高效、低成本、高性能等特点,能够支撑轻质高强薄壁大型舱段的高性能、低成本、高效制造。

新型电冲击复合锻挤工艺对薄壁高筋构件成形质量的影响规律研究

目的为保证运载装备高功效轻量化的同时,提升其支撑防护结构的成形性能,提出一种铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤成形工艺方法,并探究模具下压量、电流密度对铝合金薄壁高筋构件成形质量的影响。方法通过DEFORM-3D仿真软件模拟分析2024-T4铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤下材料流动和填充规律,并对仿真分析结果进行电冲击复合锻挤成形试验验证。结果仿真模拟表明:随着模具下行,材料流动和填充难度增加,成形质量下降,不同电流密度对薄壁高筋构件成形影响程度不同。通过不同的电流密度进行试验,得到薄壁高筋构件最佳成形工艺。试验结果表明:当坯料预热至300℃,脉冲电流值为600 A时,成形后构件未见明显的开裂和填充不满等缺陷,成形的筋高提升35.14%,成形质量最好。结论与无电冲击的薄壁高筋构件相比,电冲击复合锻挤成形时构件整体成形性能提升,这是由于构件受脉冲电流焦耳热效应和非热效应的影响,金属流动性增强,成形载荷降低,更容易填充模具型腔。

薄壁高筋框体多自由度摆动辗压塑性成形规律

为了满足薄壁高筋框体高性能、高效率的制造要求,提出了通过摆动模成形高筋型面,以及采用多台阶飞边结构来约束金属流动的方法,并通过有限元仿真揭示了薄壁高筋框体摆动辗压过程中等效应力、等效应变、温度和载荷的演化规律。结果表明:接触区内金属的等效应力明显大于非接触区,高筋与底板转角区域的等效应力相对较大、等效应变呈阶梯式上升趋势,高筋区域的等效应变明显大于底板区域,并且从高筋顶端至高筋底端逐渐增大;薄板坯温度整体呈降低趋势,高筋与底板转角区域的温度明显高于其他区域;载荷呈周期性波动,摆动模辗压长边与短边交汇的转角区域时载荷相对较大、辗压长边区域时载荷较小。研究结果为实现薄壁高筋框体多自由度摆动辗压塑性变形过程的精确控制提供了理论依据。

MT-3缓冲器中心楔块工艺开发

分析了MT-3缓冲器中心楔块的结构和工艺,介绍了叉型锻件的制坯和对高筋薄壁结构锻件的预锻结构的优化。阐述了利用DEFORM三维模拟软件,对中心楔块锻造成形的全过程数值模拟仿真和模拟锻件成形情况。