鍛壓技術(shù)：不銹鋼雙曲異形蒙皮拉深成形強(qiáng)弱壓邊控形技術(shù)
2024-01-23【作 者】 白穎;郭全慶;賈敏;韓艷彬;李歡;張欣
【前 言】
飛機(jī)各連接部件之間要求光順流線, 以保證較好的氣動(dòng)外形[1], 為此, 經(jīng)常需要一些型面復(fù)雜的連接蒙皮, 以實(shí)現(xiàn)不同曲率之間的轉(zhuǎn)變。 在飛機(jī)短艙中后段與機(jī)翼對(duì)接處, 使用厚度大于 1. 5 mm 的不銹鋼板完成過渡異形蒙皮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 此厚度也是短艙與機(jī)翼對(duì)接處的安全強(qiáng)度所需。
本文針對(duì)不銹鋼對(duì)接蒙皮雙曲、 雙凹陷復(fù)雜結(jié)構(gòu), 以 Pam-Stamp 2G 有限元分析[6]為基礎(chǔ), 從創(chuàng)新拉深工藝補(bǔ)充型面設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手[7-9],探索對(duì)接蒙皮機(jī)械化精確加工方法, 實(shí)現(xiàn)對(duì)接蒙皮強(qiáng)弱壓邊和均衡拉深。
【結(jié) 論】
(1) 借助數(shù)值模擬技術(shù), 開展雙向凹陷的不銹鋼對(duì)接蒙皮工藝補(bǔ)充型面設(shè)計(jì)對(duì)材料拉深厚度變化影響程度的分析, 提出了一種端部近圓形、 法蘭傾斜的封閉拉深體設(shè)計(jì)方法, 優(yōu)化了材料的應(yīng)力、 應(yīng)變分布, 使開敞 L 型雙曲零件四周均受到壓邊束縛, 降低了零件拉深破裂風(fēng)險(xiǎn), 可借鑒相似異形蒙皮拉深工藝型面設(shè)計(jì)。
(2) 設(shè)計(jì)了多組模型分析壓延筋結(jié)構(gòu)對(duì)厚度為1. 5 mm 的不銹鋼蒙皮成形極限的影響程度。 得出:壓延筋需沿形設(shè)計(jì), 在一次成形接近極限高度的不銹鋼異形蒙皮時(shí), 危險(xiǎn)斷裂面相對(duì)應(yīng)的法蘭處不設(shè)置壓延筋; 針對(duì)內(nèi)凹外凸結(jié)構(gòu), 外部壓延筋的高度應(yīng)高于內(nèi)部, 均衡流料速度; 針對(duì)主曲面大凹陷結(jié)構(gòu), 在尾部和端部法蘭處增加抗皺壓延筋來抑制凹陷型面在厚度方向上的自由起伏, 結(jié)合壓邊力設(shè)置,最終將凹陷蒙皮的增厚面積控制在≤0. 2%范圍內(nèi),整體減薄區(qū)域≥總面積的 98. 5%, 減小了開敞蒙皮的回彈起跳。
(3) 通過設(shè)置不銹鋼的固溶熱處理和二次拉深校形, 可提高材料塑性, 降低深拉深件的變形抗力,消除成形應(yīng)力, 抑制厚度≥1. 5 mm 的不銹鋼零件的屈曲回彈, 實(shí)現(xiàn)零件≤0. 5 mm 的貼模度。
以下是正文：
