航空制造技術(shù)：基于DASYLab的T形管復(fù)合脹形試驗系統(tǒng)開發(fā)
2022-09-08【作 者】田仲可
【前 言】
伴隨著超高壓動密封技術(shù)和超高壓計算機(jī)控制技術(shù)所取得的一系列關(guān)鍵性突破 ， 內(nèi)高壓脹形作為一種中空薄壁結(jié)構(gòu)件整體塑性成形的先 進(jìn) 制 造 技 術(shù) ， 目前正在德 、 美等國的汽車制造業(yè)輕量化進(jìn)程中發(fā)揮著積極作用[1-4] 。 該項技術(shù)對于提高航空 、 航天 、 船舶等產(chǎn)業(yè)的制造技術(shù)水平具有重大意義 。 內(nèi)高壓脹形作為一種軟模柔性塑性成形技術(shù) ， 能夠在整體上對幾何形狀非常復(fù)雜的薄壁結(jié)構(gòu)件進(jìn)行成形加 工 ， 顯著改善工件結(jié)構(gòu)的一體性 。 圖1所示的汽車發(fā)動機(jī)廢氣匯集器就是一個非常直觀的例子 。 零件構(gòu)形一體化程度的提 高 ， 有助于實現(xiàn)工序種類和工裝數(shù)量的壓縮和整合 ， 降低總體制造成本[5-8]。 內(nèi)高壓脹形件的比強(qiáng) 度 、 比剛度以及使用壽命要比拼焊 構(gòu)件和鑄件高出許多 。 對于相同的強(qiáng)度要求 ， 內(nèi)高壓脹形件的重量只有同樣構(gòu)形拼焊構(gòu)件的50%-70%[9-10]。由于內(nèi)高壓脹形幾乎不再涉及焊接工序，加之高壓介質(zhì)的校形作用 ， 使得所成形工件的熱變形和回彈得到有效抑 制 ， 因此內(nèi)高壓脹形件的尺 寸比較精確，而且比較穩(wěn)定[11-12]。
對于T形管復(fù)合脹形加載方案的優(yōu)化設(shè)計 ， 理論分析和有限元數(shù)值模擬固然重要 ， 但直觀具體的試驗工作同樣是不可或缺的。 通過試驗所獲得的實際操作經(jīng)驗和第一手技術(shù)數(shù)據(jù) ， 將更有助于充分發(fā)揮有限元數(shù)值模擬技術(shù)的功效。下文對基于數(shù)據(jù)采集與處理軟件開發(fā)出的T形管復(fù)合脹形加載控制試驗系統(tǒng)進(jìn)行介紹。
【結(jié) 論】
基于DASYLab的T形管復(fù)合脹形試驗系統(tǒng)的線性加載 控制效果令人滿意 ， 這為進(jìn)一步實現(xiàn)基于內(nèi)壓的非線性軸壓 和非線性徑向反壓的加載控制奠定了基礎(chǔ) 。 此外 ，該試驗系統(tǒng)還為摸索形管復(fù)合脹形工藝設(shè)計經(jīng)驗 、 驗證形 管復(fù)合脹形加載方案的合理性以及深入分析內(nèi)高壓脹形的成形機(jī)理提供了實踐平臺。
以下是正文：
