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锻压技术:变截面薄壁复杂铝合金管件充液成形压力参数对零件成形的影响

2022-10-12
摘要:本文将以多截面航空铝合金管件为研究对象,通过研究充液成形中各项技术参数对零件成形过程的影响,优化出最佳的零件成形参数,最终制得质量好、精度高的目标零件。

  【作 者】张艳峰;郎利辉;曾一畔;门向南;孙桂川;张三敏

  【前 言】

  近年来,随着新一代军用飞机的性能不断提升,航空钣金零件的型面更加复杂,对零件的成形质量、成形精度及成形效率的要求也更高。由于传统成形工艺 ( 如落压成形、手工成形) 易导致零件表面和内部损失较大,以及晶粒度、残余应力分布不均,从而影响零件的疲劳强度和表面质量,无法满足新一代机型的需求[1-2]。

  充液成形技术的主要特点是可以整体成形轴线为二维或三维曲线的异形截面空心零件,从管材的初始圆截面可以成形为矩形、梯形、椭圆形或其他异形的封闭截面[3]。此类零件若采用传统工艺成形,一般先采用冲压或落压成形两个或多个半管类零件,再通过焊接制成整体。焊接后零件变形大、零件生产效率低、检验繁琐。综上所述,充液成形技术必将成为生产变截面航空管件广泛应用的先进技术之一[4-7]。本文将以多截面航空铝合金管件为研究对象,通过研究充液成形中各项技术参数对零件成形过程的影响,优化出最佳的零件成形参数,最终制得质量好、精度高的目标零件。

  【结 论】

  (1)利用有限元分析软件对零件成形过程进行模拟,采用单因素分析法对影响零件成形的参数进行分析和优化,确定了最优的低压预成形压力为4 MPa 和补料压力为 14 MPa,为后续零件的加工节省了成本,并对模拟仿真模型进一步优化,以便其能够更加准确地指导现场生产。

  (2)零件成形过程是多个参数通过耦合作用完成的。零件成形前期需要较低的压力,以保证零件不发生褶皱等失稳现象,在补料阶段需要较大的压力,以防止在补料过程中材料堆叠而形成褶皱。不同阶段的不同要求,保证了零件的良好成形效果,需要在调试阶段区分优化。

  以下是正文:

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标签: 充液成形