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针对飞机平尾前缘蒙皮零件,提出了利用数字化的方法进行拉形加载轨迹的优化思路。首先,计算出零件成形所需的拉伸率和包覆角,应用飞机蒙皮拉形工艺设计与制造系统对加载轨迹进行仿真,优化得到了成形精度高的钳口运动轨迹;其次,将运动轨迹转化为边界条件,利用Pam-stamp有限元模拟分析了拉形后的减薄和贴模情况,以说明优化后的加载轨迹的合理性;最终,获得了分两次拉形的加载轨迹,并自动生成设备钳口的拉伸运动轨迹。利用厚度为3.5 mm的2A12铝合金O状态板料进行了拉形试验,发现成形零件的厚度均匀(3.18~3.29 mm)、贴模良好,成功地避免了成形缺陷的产生,验证了数字化加载轨迹优化思路的可行性,为智能化精确制造技术的开发奠定了基础。  相似文献   
3.
以TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂蒙皮零件为研究对象,设计了两种成形工艺方案,分别为超塑成形工艺方案、热成形+超塑成形工艺方案,采用PAM-STAMP软件进行了工艺仿真分析,得到了零件成形过程中厚度的变化,预测了零件的成形质量,确定了采用热成形+超塑成形工艺方案,并设计了相应的成形模具进行试验验证。结果表明,采用热成形+超塑成形组合工艺可成功制备出合格的TC4钛合金大深腔反向变曲率复杂零件,成形后零件最薄处厚度约为1.24 mm,减薄率约为22.5%,满足设计强度要求,同时成形结果与仿真结果一致。  相似文献   
4.
本文利用单向拉伸分别测试了高温钛合金Ti65板材原始态、时效态和热变形条件下强度的各向异性,并通过光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)和扫描电镜(SEM)观察了各状态的微观组织。结果表明:原始态Ti65板材RD方向具有最高强度,45°方向的强度最低,主要原因是含有沿着RD方向被拉长的α相和较强的晶体学织构:(0001)∥RD-TD面和<10-10>∥RD的轧制织构。经过790℃的时效后,因为α相发生了一定的粗化,纤维组织弱化导致Ti65板材TD方向拥有最高强度。在790℃中热拉伸强度大幅度降低,且各向异性发生明显变化,TD方向强度明显高于其它两个方向,主要因为α相中各滑移系的临界剪切应力随温度的升高而大幅度降低,且不同滑移系的降幅不同。另外高温变形中存在着更强的回复和再结晶。断口观察发现,室温下Ti65板材断裂机制是以韧窝为主的韧性断裂,而790℃的断裂是由分散的微孔洞相互连接的断裂机制。  相似文献   
5.
利用等离子喷涂技术在TC4钛合金零件表面制备涂层是常见的增强钛合金性能的方法,但变形时涂层的失效机理尚不明确。通过室温拉伸试验测试了含NiAl涂层的TC4钛合金板材的力学性能,深入分析了各阶段力学行为的特点。通过金相显微镜观察了涂层中的裂纹,明确了涂层的失效原因,并建立了单向拉伸涂层的失效模型。结果表明:涂层的失效是由开裂和脱粘引起的,开裂是在涂层的厚度方向贯穿涂层的裂纹,脱粘是基体与涂层的机械结合失效导致的分离。开裂和脱粘是涂层失效过程的两个阶段:开裂发生在拉伸前期的弹性阶段,在应力的作用下在涂层中的缺陷处或涂层表面开裂;而脱粘主要发生在拉伸后期的塑性阶段,涂层与基体的结合失效导致涂层脱落。涂层的周期性开裂导致弹性阶段的应力-应变曲线呈现周期性的台阶形状,塑性阶段涂层的脱粘与开裂相遇导致部分涂层残留在基体上。  相似文献   
6.
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的新工艺思路,通过有限元模拟预测了超塑成形后的壁厚分布,验证先化铣再SPF/DB的工艺路线的可行性。并利用自动敷膜和激光刻形等手段提高了隔离剂的涂覆精度,最终在870~930℃、1.0~1.5 MPa的条件下成功整体超塑成形得到壁板零件,并且表面无阶差和缩沟等缺陷,贴模度小于0.3 mm,焊合率超过90%,壁厚分布较为均匀,在口框交叉位置的减薄最为严重,约为母材原始厚度(2 mm)的44.5%,达到了该零件的关键技术指标。  相似文献   
7.
应用铝锂合金板材生产蒙皮等大型薄壁结构零件是航空制造轻量化的重要途径,本文利用单向拉伸系统测试了不同热处理状态下2198铝锂合金板材沿着轧向(RD)、45°和横向(TD)方向的力学行为,研究了热处理对其各向异性的影响,并从晶体学织构、时效相和断口形貌分析了微观机制。结果发现,新淬火和自然时效状态的2198铝锂合金板材具有相似的各向异性,RD方向具有最高的强度、最高的硬化率和最低的延伸率,45°方向则具有最低的强度、最低的硬化率和最高的延伸率,主要原因是轧制板材存在强烈的<112>{110}织构。但是,经人工时效后的2198铝锂合金板材的各向异性因不均匀析出的T1相而发生了明显的变化,45°方向上的强度得到了较大程度的提升,具有和TD方向相同的水平,硬化率发生了明显的降低,TD方向成为硬化率最大的方向,而延伸率和断口形状的各向异性并未变化,可见T1相导致2198铝锂合金板材发生了各向异性的强化,却对断裂行为的各向异性影响较小。本文的研究旨在明确热处理对2198铝锂合金板材各向异性力学行为的影响,为开发其塑性成形工艺提供理论依据,有助于提出2198铝锂合金板材强韧化的新思路。  相似文献   
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