铝合金整体壁板多点对压-去除制造方法回弹研究

发布时间：2024-07-07 07:48

　　铝合金整体壁板平板毛坯由整块预拉伸铝合金直接铣削加工而成,其筋条和蒙皮为整体结构,具有强度高、重量轻和使用寿命长等优点,被广泛应用于飞机、火箭等航空飞行器的生产制造之中。然而,由于整体壁板具有复杂的筋条结构,成形比较困难,尤其是对于尺寸较大的高筋条、复杂曲率的整体壁板,传统成形方法均存在各自的缺陷,例如辊弯成形和增量压弯成形容易破坏壁板结构,造成筋条的失稳和断裂;蠕变时效成形需要大型罐压设备,生产成本高;喷丸成形加载力小,无法成形大曲率高筋壁板。因此针对这种壁板需要研究新的成形方法。本文提出了一种整体壁板制造方法,先用多点柔性模具将铝合金厚板成形至目标曲率,再使用高速铣削技术加工出所需要的高筋条结构。多点对压-去除制造方法可以有效解决具有高筋条、复杂曲率及结构的整体壁板的成形问题。该方法的难点之一是回弹预测和控制,多点对压成形后板材的回弹、残余应力分布、去除过程中残余应力释放引起的装夹问题以及去除后壁板的回弹等都会对最终成形质量产生影响。因此,本文针对这些问题开展研究,分析了多点对压成形后板材内部的残余应力分布情况以及铣削过程中应力释放规律,建立了多点弯曲回弹和铣削回弹的预测模型,优化...

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1整体壁板于飞机上的应用

第1章绪论第1章绪论的迅速发展，飞机的性能要求也随之提高，既要保证要减轻飞机重量、降低燃油成本[1,2]。因此，飞机的结用大量的整体壁板来代替传统的组装式壁板[3]。板是飞机气动外形的主要构件，多用于机身、机翼等重壁板由整块铝合金坯料铣削而成，其特点是蒙皮和加条纵横交错，....

图1.2增量压弯成形原理图

合金整体壁板结构复杂，表面加强筋纵横交错，尺寸变化较大，外形精度要在成形过程中会产生较大的回弹，因此需要针对零件外形的特点，选取合适式。目前常用的整体壁板成形方法主要有：增量压弯成形、蠕变时效成形、和辊弯成形。增量压弯成形量压弯成形最早应用于铝合金整体壁板的加工制造[11-15]....

图1.3蠕变时效成形原理

利用热处理的方法对其进行人工时效，使之发生蠕变成形的一种加工方法。如图1.3所示，蠕变时效成形主要包括三个阶段[34-36]:（1）加载阶段：对整体壁板在封闭真空条件下施加相应的载荷使之与模具表面相接触，并产生一定量的弹性变形；（2）时效阶段：在时效温度下对加载后的整体壁板进行....

图1.4喷丸成形原理图

图1.4喷丸成形原理图Fig.1.4Schematicoftheshotpeenforming形具有以下显著优点[49]：（1）成形过程中不受模具的约束，工艺件不受尺寸的限制，弹丸可以重复利用，成形效率高，生产成本较生残余压应力，提高零件的强度。然而，喷丸成形也存....

本文编号：4003384