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锻压技术:冯·卡门曲线对接桁拉弯成形工艺

2023-08-02
摘要:本文针对冯·卡门曲线“凸”字形对接析零件在实际生产中出现的弧度和底面平面度超差问题,进行拉弯成形工艺试验,通过研究拉弯力、包角角度及补拉量3个工艺参数对成形精度的影响,掌握了该型材框拉弯成形工艺参数,可为该类型材拉弯工艺提供一定的参考。

  【作 者】王妍琴;张杰刚;谷春杰;王东;马凯;秦学龙;梁立冬

  当运载火箭在大气中飞行时,整流罩用于保护卫星及其他有效载荷,以防止卫星受到气动力、气动加热及声振等有害环境的影响。它是运载火箭的重要组成部分[1]。良好的整流罩气动外形对火箭的飞行和载荷具有有利的影响,传统的卫星整流罩为锥形,一般由前锥段、前柱段和后锥段构成[2-3]。随着新型火箭的发展,为了满足目标飞行器的要求,提高火箭飞行状态下的气动性能,整流罩的形状由直线形改为冯·卡门曲线形式[4]。长征五号是新一代运载火箭,其冯·卡门曲线外形整流罩的最大直径为X5200 mm,整流罩高度为12000 mm左右,由两个半罩组成,前锥段为冯·卡门曲线外形,其他部分均为圆筒段和圆锥整体结构。

  在整流罩结构件中,对接析零件随着整流罩形状的变化也相应由直线形改为冯·卡门曲线外形。如图1所示。本文针对冯·卡门曲线“凸”字形对接析零件在实际生产中出现的弧度和底面平面度超差问题,进行拉弯成形工艺试验,通过研究拉弯力、包角角度及补拉量3个工艺参数对成形精度的影响,掌握了该型材框拉弯成形工艺参数,可为该类型材拉弯工艺提供一定的参考。

  【结 论】

  (1)增加拉弯力可以在一定程度上提高零件的弧度及底面平面度精度,但拉弯力继续增大的过程中,零件的弧度和底面平面度精度没有太大变化;太大的拉弯力易导致零件出现“颈缩”现象。

  (2)包角角度对于零件弧度精度的影响非常大。随着包角角度的增加,零件的贴模效果越来越好。但过大的包角,会影响拉弯力向毛料中间的传递,影响到零件最终的成形精度。

  (3)随着补拉量的增加,零件的弧度和平面度精度越来越高。但过大的补拉量也会造成零件截面畸变。

  综上,在冯·卡门曲线“凸”字形对接析零件成形过程中,采用拉弯力为95 kN、包角角度为左侧18. 0º/右侧19. 5º、补拉量为140 mm的成形工艺参数得出的零件成形精度可满足设计要求。

  以下是正文:

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