飞机复杂蒙皮拉形工艺参数优化设计

蒙皮拉形是一个复杂的材料成形过程,对其进行工艺参数的优化十分重要。文章阐述了蒙皮拉形中的主要成形缺陷,并将这些缺陷进行量化,作为拉形工艺优化的目标函数。分析拉形过程中的主要工艺参数,提出了筛选重要参数的方法,以确定对成形质量起决定性作用的工艺参数。应用响应面法建立了工艺参数与成形质量评价指标之间的函数关系,并采用评价函数法,将多目标优化问题转化为单目标优化问题,对拉形实例进行了工艺参数的优化。通过有限元仿真以及生产试验,验证了该工艺参数优化方法的有效性与准确性。     

飞机蒙皮拉形工艺知识库的研究与开发

面向飞机制造厂的实际生产需要,为飞机蒙皮拉形的工艺设计、分析及生产等提供全面、完善的支持,该文运用JBuilder2005和Dorado5作为主要的开发工具,以Oracle9i作为数据库管理系统,建立了蒙皮板材性能、工艺设计与分析参数、工艺审查等功能模块,解决了分析中大量文件图片等对象的上传与下载、与数字化工艺设计系统ASSFCAE的接口,以及基于知识的工艺匹配与推理等关键技术,开发了一套B/S架构的飞机蒙皮拉形工艺的知识库系统。应用实例表明,该系统具备进行蒙皮零件工艺性审查,和为工艺分析提供设计信息参数等功能,具有较好的实用价值。     

复杂蒙皮拉形工艺有限元仿真与试验研究

拉伸成形是飞机蒙皮零件的主要成形方式之一。在蒙皮拉形工艺分析软件中设置主要工艺参数,并在有限元仿真软件中对各种参数组合下的蒙皮拉形过程进行仿真分析,根据仿真结果,优化工艺参数;针对优化结果,再进行有限元仿真分析和生产性试验。对试验中毛料的应变和厚度进行测量,并对比试验和仿真中零件的应变分布、减薄率分布等指标,两者符合较好。同时,针对仿真与试验中出现的起皱相差较大的现象,进行了初步分析。     

铝合金复杂变截面蒙皮拉形有限元仿真与试验研究

为改善铝合金蒙皮零件的成形质量,降低蒙皮拉形零件的生产成本,以VTL1000拉形机生产的某复杂变截面蒙皮零件为例,基于Dyna Form软件,对蒙皮拉形过程进行了有限元仿真研究。结合对仿真结果中蒙皮厚度和应变分布的分析,研究了相关工艺参数对蒙皮拉形的影响,并对传统的拉形方式进行了改进;结合该零件的结构特点,给出了一种最佳模具倾角参数的设计方法,可以进一步提高成形质量;最后,根据仿真结果,制定了该零件工艺方案,并通过试验验证了该工艺方案的可行性。     

机翼前缘蒙皮拉形工艺参数优化与试验

飞机机翼前缘蒙皮,由于其形状和成形材料的特点使拉形结束卸载回弹后会产生较大的回弹量,对零件的成形质量影响较大。文章分析机翼前缘蒙皮零件的典型成形方案,确定主要加载轨迹参数,利用正交试验设计方法设计拉形工艺方案,通过有限元模拟和结果分析,获得了主要工艺参数对成形零件回弹量的影响规律。针对某前缘蒙皮零件,根据有限元分析结果,对工艺参数进行设计和优化,通过生产性试验,获得了成形质量较好的试验零件,并进行厚度、应变测量和对比分析,验证了有限元模拟的精度。     

复杂曲率蒙皮零件拉形工艺分析及优化

某飞机复杂蒙皮零件外形表面同时存在鼓包和凹陷等特征,对表面质量要求高,成形难度大。为了解决该类零件成形难题,针对该复杂蒙皮零件的成形工艺方案进行了较为详细的分析和探讨,通过结合该零件结构特征及成形难点,从零件成形方案、成形设备、成形工装、受力特点、成形参数等方面分别探讨了该蒙皮零件拉伸成形的工艺方案,分析了其中容易出现的工艺技术问题并给出了解决的方法,然后结合实际加工情况给出了优化的方案和改进措施。通过采用优化后的工艺方法,解决了该复杂蒙皮零件拉伸成形中的粗晶和起皱等问题,并在生产实践中得到了良好的应用。     

蒙皮件可变型面模具柔性拉形工艺的研究

针对传统飞机蒙皮件实体模具拉形工艺费用高的问题,提出一种采用可变型面模具进行蒙皮件柔性拉形的先进方法。介绍了可变型面模具的结构组成,阐述了3种模具调形方式的工作原理与特点,以球形件为研究对象,研究了不同的模具离散模式和基本体冲头尺寸对拉形件局部变形和形状误差的影响规律。研究表明:弹性垫的厚度是基本体冲头方体边长的1.25倍时,既能有效地抑制工件的局部变形,又能保证工件的成形精度;对于厚1 mm、曲率半径为1 500 mm球形件,成形精度要求为0.5 mm以下,选择基本体离散排布矩阵为32×40满足生产要求。     

飞机金属蒙皮拉形仿真技术研究进展

金属蒙皮拉伸成形是飞机制造业中常用的加工方法之一,传统的蒙皮拉形工艺是基于“经验”和“试错法”,该种方式会出现蒙皮的破裂、粗晶、回弹和滑移线等成形缺陷。将有限元仿真技术应用到蒙皮拉形中,在有限元软件中实现“模拟拉形”,可有效改善蒙皮拉形的质量,大大减少试拉次数。而且,利用有限元仿真软件可以显著提高金属蒙皮材料的利用率,降低研发和生产成本,实现蒙皮拉形工艺参数快速优化的目的。     

基于蒙皮拉形模拟系统的数控拉形仿真与实践

以FET 12 0 0数控蒙皮拉形机为对象 ,对数控蒙皮拉形过程有限元数值模拟系统STRETCHFORM前置处理的拉形机机构分析、运动反解以及数据接口等关键技术进行深入研究 ,开发了运动反解模块 ,克服了正向求解的不足 ,有效地解决了拉形过程CAE分析与数控设备控制 (CNC)的协调和高效结合这一技术关键。利用STRETCHFORM系统对进气道蒙皮进行“虚拟拉形” ,优化拉形钳口运动轨迹 ,并进行生产试验 ,取得了满意的结果。     

蒙皮拉形中橘皮缺陷的研究进展

飞机蒙皮加工多采用拉形工艺,在生产实践中,经常在表面产生类似橘皮的表面缺陷,又称橘皮缺陷。蒙皮拉形中橘皮缺陷的形成与材料的微观不均匀性、变形织构以及相邻晶粒的相互作用有关,受到应变量、应变路径以及板料的晶粒尺寸、晶格结构、晶粒取向等多种因素的共同影响。针对橘皮缺陷的危害、形成机理、影响因素、工艺优化等方面进行总结,并对未来橘皮缺陷的研究方向进行展望。     

大厚度双曲度铝合金飞机蒙皮拉伸成形工艺优化

拉伸成形工艺是飞机蒙皮零件的基本成形方法.针对某大厚度双曲度铝合金飞机蒙皮进行了拉伸成形工艺研究和优化.为了保证数值模拟的准确性和可靠性,进行了材料性能测试试验,获取了该蒙皮多道次加工时每一道次、不同热处理状态下的材料性能.通过数值模拟,研究了拉伸成形工艺参数包括各道次拉伸量、上模压力、合模间距对贴模和回弹的影响规律....     

Process design for multi-stage stretch forming of aluminium alloy aircraft skin

A process design approach for multi-stage stretch forming was proposed by combining the strain distribution method and finite element method (FEM) to determine the minimum stage number and deformation amount of each stage. The strain distribution method was used to calculate the deformation amount of each stage and evaluate the formability through a safety criterion. FE simulation was taken as an analysis tool to reveal the deformation behaviour, to predict the strain contour and to determine the process parameters at each stage. To evaluate the effect of heat treatment after pre-strain on occurrence of deformation defects during the subsequent deformation, a multi-stage uniaxial tension test for 2B06 aluminium alloy sheet was carried out. A case study demonstrates that the approach has high reliability and good practicability.     

锻造铝合金挤压成形工艺研究

对难变形的高硅铝合金活塞进行了工艺性分析,确定采用挤压成形工艺。根据活塞的形状特点、材料特性和技术要求,对活塞的挤压成形进行了数值模拟。根据模拟结果,优化了坯料形状和尺寸,消除了粗晶缺陷,得出了合理的工艺方案。结果可为难变形铝合金活塞的挤压成形提供参考。     

薄板铝合金的TIG拼焊及其单向拉伸成形性能

拼焊所具有的优点使其成为绿色再制造技术之一。本文首先针对汽车轻量化材料铝合金薄板制定焊接工艺、优化焊接参数,实施TIG拼焊,并对铝合金TIG拼焊板进行微观组织、显微硬度、单向拉伸成形性能测试及扫描电子显微镜断口形貌测试,同时分析了焊接接头组织及硬度分布规律、焊缝位置对铝合金拼焊板成形性能的影响。研究表明:焊缝组织是细小的等轴晶和树枝状晶,硬度较低;焊缝的位置不同,拼焊板的成形性能不会有明显差异;试样的断口形貌表明6061铝合金拼焊板的塑性低于母材。     

工业AA1200铝合金薄板拉伸成形模拟和实验研究(英文)

对工业AA1200铝合金薄板拉伸成形的模拟和实验结果进行比较和评估。采用单向拉伸试验得到模拟所需输入参数。根据von Mises和Hill-1948屈服准则,采用Abaqus/Explicit有限元软件分析成形过程。将冲压力和应变分布的模拟结果与实验结果进行比较和验证。结果表明:在这两种情况下,使用各向异性屈服准则模拟的结果与实验结果更吻合。     

航天用铝合金桁条焊接角变形规律研究

对不同厚度的5A06铝合金桁条焊后角变形进行了测量,并对其角变形变化规律进行了分析和总结,找出了影响桁务焊接角变形变化的关键因素,建立了桁条组件参数与焊前预置夹角关系数据库,用于指导实际工程生产.结果表明,桁条组件参数与焊前预置夹角关系数据库可有效指导桁条的加工和桁条组件的焊接.     

飞机蒙皮振动辅助拉伸成形工艺分析

拉伸成形结束后,由于残余应力的存在导致蒙皮零件产生较大的回弹,会严重影响蒙皮的使用质量。基于回弹产生的原因,从工件的应力-应变机制阐述了振动减小残余应力的机理,提出了一种振动辅助飞机蒙皮拉伸成形的新工艺方法,给出了该工艺的主要参数——频率、振幅在应用选择上的依据条件及实际运用中可选择的合理范围。以飞机前缘蒙皮拉伸成形为例,通过数值仿真模拟,分析了施加振动对成形蒙皮零件回弹的影响以及频率、振幅对改善回弹的影响,并通过实验加以验证。结果表明,在飞机蒙皮拉伸成形过程中,施加振动可以更加有效地减小零件的回弹,当选取的工艺参数频率为30 Hz左右、振幅在1.5 mm左右时回弹值最小,效果最佳。     

铝合金微型齿轮等温精密微成形工艺研究

利用自行研制的精密微塑性成形设备,对铝合金微型齿轮的等温精密成形工艺进行了研究,成功地获得了质量良好的节圆直径为Φ1mm的5A02铝合金微型齿轮.金相分析表明,微型齿轮的齿部流线沿齿形轮廓分布,有利于提高齿轮的承载能力和抗疲劳强度.纳米硬度分析表明微型齿轮的纳米硬度分布也有利于提高齿轮的抗疲劳强度.使用等温精密微成形技术可以制造出质量良好的微型齿轮.     

中空铝合金型材拉弯成形工艺研究

拉弯成形工艺具有成形精度高、回弹量小、生产效率高的优点,对轨道列车端顶弯梁进行拉弯数值模拟与成形实验。利用数学解析法计算得到了型材拉弯过程中夹钳的运动轨迹,并定义了型材拉弯过程中典型的成形缺陷。利用有限元模拟对比分析不同选材和工艺参数下成形后零件的应力分布、回弹、截面畸变和空间扭转。研究结果表明:选用ENAW-6005-T4材料可以避免型材拉弯过程中的断裂;采用预拉0.5%和补拉1.5%的加载组合时,型材的卸载回弹量最小;采用1.5 MPa的填充压强可以有效地抑制型材外壁的内凹;改善摩擦条件可以减小成形后的空间扭曲。采用优化后的工艺参数进行了实验验证,测量结果和数值分析规律相吻合。