整体壁板压弯成形中的筋条失稳预测(英文)

为实现对整体壁板压弯成形中筋条失稳的预测,基于能量法、弹塑性力学和数值解析提出压弯成形过程中筋条临界失稳载荷的求解方法。在设计的压弯模具上进行压弯失稳试验。结果表明,基于本文提出的方法所得的理论临界失稳载荷与试验结果吻合较好。采用本文所提出的方法可以对铝合金高筋整体壁板压弯成形中的筋条失稳问题进行合理地预测。     

整体壁板压弯成形筋条失稳预测与分析

为实现整体壁板压弯成形中筋条失稳的预测,以典型截面形状的I型筋条试件压弯失稳为例,对筋条边界条件作不同假设,建立3个不同的筋条失稳模型。基于能量法、弹塑性力学和数值解析,计算3个筋条失稳模型的临界失稳载荷,并与试验结果对比,确定最佳的筋条失稳模型。结果表明,视筋条对边为简支约束、底部为固支约束的失稳模型,其求得的失稳临界载荷与试验结果吻合较好。该失稳模型可以对高筋整体壁板压弯成形中的筋条失稳进行合理的预测。     

多级整体渐进成形中带筋壁板压弯稳定性的优化研究

针对整体壁板成形过程中的筋条失稳问题,提出了整体渐进时效复合成形的概念及实现思路。采用ABAQUS软件对多级整体渐进成形过程进行了分析,并与一次压弯成形后带筋壁板的结果进行了比较。结果表明,多级整体渐进成形能够有效改善整体壁板成形的稳定性。     

异型截面筋条压弯稳定性分析及数值模拟研究

对于成形带筋整体壁板,控制筋条的变形量和防止筋条失稳是此项技术的关键,本文基于对筋条弹塑性弯曲的理论分析,给出了异型截面筋条压弯时的应力应变表达式,并对筋条压弯变形稳定性进行了分析。此外,本文应用MARC有限元软件对筋条压弯过程中的失稳现象进行了数值模拟。     

2219铝合金网格壁板增量成形有限元仿真

整体网格壁板广泛应用于航天器结构中,该文采用增量压弯成形法作为火箭贮箱2219T87铝合金网格壁板成形工艺。基于ABAQUS建立网格壁板增量压弯模型,并分析壁板网格参数、网格加强对成形结果的影响。结果表明,残余变形量与压弯量和筋高度均近似呈线性关系,纵向加强筋能有效提高成形精度。通过试验验证了仿真模型的准确性,为整体壁板成形工艺提供指导。     

整体壁板离散填料滚弯成形有限元模拟

具有一定曲率外形的铝合金整体壁板属于典型的多筋零部件,传统弯曲成形工艺成形困难,容易产生多种缺陷。提出了离散填料辅助滚弯成形整体2A12T4铝合金壁板滚弯工艺,并通过实验与整体填料滚变成形进行了对比,同时采用有限元模拟技术,探究了离散填料辅助整体壁板滚弯成形中的影响因素。研究结果表明:填料数量、上下垫板厚度等因素对成形性能影响较大,填料在3~6块时成形稳定,可以有效地避免筋条屈曲与失稳;随垫板厚度增加,壁板表面圆弧更加光滑、连续,但是回弹性增强;上下垫板分别在10~20 mm厚度时,综合性能较好。通过离散填料辅助滚弯技术可以成形出质量较高的整体壁板。     

整体壁板增量压弯试验与模拟

采用逐点增量弯曲的方法对网格式带筋整体壁板进行了试验研究，并进行了有限元模拟。研究表明：采用增量压弯成形工艺可以成形出具有一定曲率外形的整体壁板；压弯过程中蒙皮始终处于弹性变形阶段，筋条既有弹性变形产生，又有塑性变形产生；压下量达到一定值时，塑性变形的比率急剧增加。     

7475铝合金壁板蠕变成形筋条失稳及数值模拟

对于筋条整体壁板的蠕变成形,防止筋条塌陷是该技术成形的关键。采用某单曲率整体加筋壁板进行了热压罐成形试验,应用有限元软件ABAQUS/Standard,模拟了蠕变成形的全过程,通过对比二者的模拟结果验证了有限元模型的正确性。分析了成形过程中筋条的应力应变分布,给出了筋条的临界失稳应力公式,针对成形缺陷提出了夹具成形的优化工艺。实验结果表明,该优化工艺可以使筋条临界失稳压力提高4倍,最大侧向位移由1.4mm减少到0.2mm,使高筋条壁板成形的皱曲缺陷得到明显控制。     

预塑性变形下7B04铝合金蠕变时效成形试验研究

采用有限元法对7B04-T651铝合金带筋试件进行了特征值屈曲分析,得到室温加载时的屈曲临界载荷;在临界载荷范围内进行了不同弯曲半径下160℃/20 h的蠕变时效成形试验,分析了预塑性变形对成形试件的外形轮廓和室温力学性能的影响。结果表明:预塑性变形虽能显著降低试件的回弹率,但较大的应变量会引起蠕变时效成形过程中筋条的失稳;成形试件的强度接近160℃/20 h人工时效状态,且随着预塑性变形量的增加有下降趋势,而同一试件筋条处的强度略高于蒙皮;伸长率和弹性模量整体上变化不大。     

铝合金整体壁板橡胶填料辅助滚弯成形试验研究

铝合金整体壁板具有重量轻、结构强度高、刚性好等优点而被广泛应用于航空航天工业.提出了一种新的整体壁板成形工艺--填料辅助整体壁板滚弯成形.进行了整体壁板橡胶填料滚弯成形试验,分析了成形之后壁板的弯曲半径与压下量的关系,壁板的表面质量与直线度.试验结果表明,橡胶填料改善了壁板的受力状况,起到了保护筋条的作用,解决了筋条失稳的问题,提高了壁板的滚弯成形性能.成形之后的壁板表面质量良好,直线度满足要求,表明这种工艺进行整体壁板成形是可行的.     

钛合金整体隔框等温成形局部加载分区研究

钛合金大型整体隔框在航空航天领域得到了越来越广泛的应用,等温局部加载为这类构件的成形提供了新的途径。等温局部加载过程复杂并且存在着加载区、未加载区和过渡区以及不同加载区之间的转换,合理的局部加载分区,是保证成形过程实施和成形质量的关键,文章研究并提出了局部加载分区的总体原则,随后基于DE-FORM3D有限元软件,采用数值模拟方法研究了局部加载分区(大小、位置)对TA15钛合金整体隔框成形过程的影响规律。结果表明,局部加载分区对未加载区材料错移的影响是短程效应,合理的分区可有效控制未加载区材料错移和降低总体成形载荷;分区对材料总体变形量和变形均匀性影响不大;采用筋上分区有利于提高筋的充填性能并可避免毛刺的产生,从而可提高了过渡区成形质量。     

TC4钛合金U形带筋板件超塑性成形的有限元数值模拟

分析了钛合金U形带筋板件的结构特点。在MARC2007商业有限元软件中建立了三维刚塑性超塑性成形有限元数值模拟模型,并对该零件成形过程进行了模拟。预测了可能出现的缺陷及位置;分析了零件结构、摩擦系数对成形性能的影响;提出了对零件结构及润滑方式的改进,较大地改善了零件的成形效果。     

不锈钢板料拉深润滑新工艺

不锈钢板料拉深时,在毛坯表面涂覆丙烯酸清漆有效避免了毛坯和模具工作表面直接摩擦,解决了不锈钢拉深粘模、划伤工艺难题,拉深后零件表面光洁。将丙烯酸清漆用于不锈钢、高温合金、钛合金板料拉深成形,都获得了良好的效果。     

钛合金螺纹成型的有限元分析

以TC4钛合金螺栓搓丝成型过程为研究对象,利用ABAQUS有限元软件进行仿真分析,得到切向速度、径向进给速度和摩擦因数对螺纹成型质量的影响规律。结果表明：搓丝板切向速度和摩擦因数对螺纹成型质量有显著影响,而径向进给速度对螺纹成型质量影响很小;切向速度低于300 mm/s时螺纹成型质量较好,高于300 mm/s时成型质量较差;随着摩擦因数的增大,螺纹成型质量先变好后变差。通过对比分析,确定TC4钛合金最优的螺纹搓丝成型参数为切向速度300 mm/s、摩擦因数0.3~0.4。所得出的结论可为企业TC4钛合金螺纹搓丝成型工艺参数的选择提供参考。     

PHYSICAL MODELLING OF ISOTHERMAL DIE FORGING PROCESS OF Ti-ALLOY STRUCTURAL AIR-FRAME PART WITH E TYPE CROSS-SECTION AND VARYING THICKNESS RIB

1.IntroductionItisadifficulttasktoforgethestmcturalair--framepartswithvaryingthicknessrib,becauseshapeoftheforgingsiscomplicated.Heightandthicknessofrib,distancebetweenhoribsandthicknessofweballhaveinfluenceonmetalflow.Thedefectssuchaslaps,eddyflow,flowashandextrussiondefectoftenresultsfromPOordiedesignandimproperchoiceofthestartingshapeofthebellet.TherejectrateOfconventionaldieforgingOfstructuralair--framepartishigh,becausethetemperatUreofworkpiecedecreasesfasteranddistributingoftemperature…     

大型双曲率非等厚TC4钛合金壁板整体SPF/DB成形工艺及优化

针对大型双曲率非等厚TC4钛合金壁板整体SPF/DB成形工艺进行了研究.由于零件尺寸超过1800 mm,型面复杂(双曲率,弦高为330 mm),壁厚分布不均匀,成形后出现了严重开裂(多于6处)、明显缩沟(深度大于1.1 mm)和不贴模等缺陷,且在成形后难于通过化铣精确控制壁厚分布,提出了预变形、化铣、扩散连接和超塑成形...     

有限元模拟TC11叶片等温锻坯料温度对成形的影响

本文选用了两种不同温度的坯料进行模拟分析,温度分别是915℃、935℃。TC11钛合金叶片压制采用等温锻工艺,可有效消除叶片内的冷模组织,显著提高叶片内温度分布均匀性。模拟结果显示,两种温度坯料均满足等温锻工艺要求。但是坯料温度较低时,成形完整时需要较大成形载荷,模具磨损也更明显。坯料最高温度不能超过935℃,最佳区间为925℃~935℃。其中坯料温度为935℃对于降低成形载荷更加有利。     

钛合金筒形件真空热胀形壁厚效应的数值模拟

建立了钛合金筒形件真空热胀形的二维非线性热力耦合有限元模型。使用有限元软件MSC-Marc对钛合金简形件真空热胀形过程进行数值模拟。计算了钛合金筒形件真空热胀形过程的温度场和变形场，并进行了相应的实验验证。模拟结果与实验结果吻合较好。用建立的模型对真空热胀形过程中钛合金筒形件壁厚效应进行数值模拟，讨论了一定工艺条件下钛合金筒形件壁厚与弯曲角度、胀形量和残余应力之间的关系，为实际生产中制定和优化钛合金筒形件真空热胀形工艺参数提供理论与实践依据。