航天器環(huán)境工程：不銹鋼板式熱沉液壓脹形工藝參數(shù)仿真分析
2022-11-30【作 者】蔣志廣;許貞龍;張立建
【引 言】
熱沉是空間環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備的重要組成部分，主要用來(lái)提供冷黑環(huán)境[1-2]。傳統(tǒng)熱沉有銅熱沉、鋁熱沉和不銹鋼管?銅翅片熱沉等[3-4]。不銹鋼板式熱沉相比傳統(tǒng)熱沉具有低溫性能好、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于國(guó)外航天器環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備中[5-7]。為使國(guó)內(nèi)空間環(huán)境模擬設(shè)備研制水平緊跟國(guó)際先進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，掌握不銹鋼板式熱沉高精度液壓脹形加工工藝技術(shù)意義重大[8-9]。北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所針對(duì)不銹鋼板式熱沉研制特點(diǎn)和難點(diǎn)，開(kāi)展了激光成形技術(shù)、高性能密封保證技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究，保證了熱沉的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，已經(jīng)在型號(hào)試驗(yàn)中成功應(yīng)用。本文主要針對(duì)熱沉高精度成型技術(shù)難點(diǎn)開(kāi)展研究，通過(guò)建立不銹鋼熱沉液壓脹形的有限元分析模型，對(duì)熱沉的充壓成形過(guò)程進(jìn)行工藝仿真研究，深入分析主要工藝參數(shù)對(duì)熱沉充壓成形的影響規(guī)律，得到合理的工藝參數(shù)，為試驗(yàn)和生產(chǎn)提供指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)熱沉高精度一次液壓脹形，進(jìn)一步提高熱沉加工制造水平。
【結(jié)束語(yǔ)】
本文針對(duì)大型不銹鋼板式熱沉成形技術(shù)難題，為掌握高精度液壓脹形技術(shù)，通過(guò)建立不銹鋼熱沉液壓脹形有限元分析模型，對(duì)不銹鋼板式熱沉液壓脹形工藝進(jìn)行有限元仿真計(jì)算，分析滾彎預(yù)應(yīng)力、邊界壓緊力、焊點(diǎn)布局對(duì)熱沉成形的影響規(guī)律，得出了熱沉脹形壓力與流道高度的關(guān)系，可為熱沉的生產(chǎn)工藝過(guò)程提供指導(dǎo)。研究成果已成功應(yīng)用于KM8、KM7A 等空間環(huán)境模擬設(shè)備的熱沉研制中，為我國(guó)探月工程、火星探測(cè)、載人航天、北斗導(dǎo)航等重大型號(hào)研制任務(wù)的順利進(jìn)行發(fā)揮了重要作用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
以下是正文：
