铝合金2324蠕变时效成形试验研究

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效热处理同步进行的一种成形方法。文章以可时效强化型铝合金2324为研究对象开展蠕变时效成形试验,考察了厚度、弹性预变形量、时效时间和温度的综合效应对成形曲率半径和材料性能的影响规律,并通过正交多项式回归分析,建立了回弹率与4个试验因素之间的回归方程,为实际工艺参数的优化以及回弹预测提供参考。     

7B04铝合金带筋构件蠕变时效成形数值模拟与试验

基于7B04铝合金165℃单轴拉伸蠕变试验数据,拟合得到时间硬化本构方程,利用有限元软件ABAQUS对带筋构件的蠕变时效成形过程进行数值模拟,分析筋条的变形规律,并进行验证试验和性能研究。结果表明:筋条的塑性变形有效减小蒙皮的回弹,和蠕变变形共同决定构件外形;数值模拟与试验结果吻合较好,构件95%外形区域的绝对偏差值≤0.50 mm;构件的筋条强度高于蒙皮强度,与无应力时效相比,构件的伸长率降低,电导率升高;应力松弛试样的性能和筋条的性能相近,可以进行等效表征。     

2124铝合金双曲率蠕变时效成形试验与回弹

基于3种单曲率和双曲率模具,以2124铝合金为研究对象,选取4种不同温度的峰值时效制度进行一系列蠕变时效成形试验,并测量了各试验条件下的回弹率。结果表明,时效制度对于回弹率的影响非常明显,此外回弹率还与材料所受的应力状态相关,当两种条件均达到最佳耦合效果时,板材的回弹率最小;双曲率弯曲成形试样在两个方向上的回弹率存在明显差异,但由于相互之间的协调作用,使得两个方向上的曲率变化规律能够保持一致,并对各方向上的回弹产生一定的限制作用。     

大尺度薄壁曲面整体构件流体压力成形技术与装备

提出大尺度薄壁曲面整体构件流体压力成形新技术,建立了曲面薄壳流体压力成形理论模型,分析了材料参数、几何参数对流体压力的影响规律,采用能量法解析出临界起皱应力,获得了厚径比、流体压力对临界起皱应力的影响规律;通过工艺实验建立了流体压力成形工艺窗口,验证了临界流体压力预测的正确性。开展了3 m级薄壁曲面构件流体压力成形工艺仿真,分析了加载路径对反胀区形状、应力的影响,获得了合理的流体压力;研发出世界上最大的数控流体压力成形装备,最大成形力为150 MN,流体体积为5 m~3。开展了大型铝合金薄壁曲面构件(厚径比2‰)的成形工艺研制,在国际上首次采用厚度与构件相同的铝合金薄板直接成形3 m级整体薄壁曲面构件。     

蠕变时效成形技术的应用

<正>高强度铝合金(2×××系及7×××系)的蠕变时效成形技术(creep age forming technology)是利用合金的蠕变特性将成形与人工时效处理同时进行的成形工艺,用于加工制造现代飞机的整体壁板,它是大飞机的机     

蠕变时效成形工装设计研究

蠕变时效成形技术在航空航天器件中大型复杂整体壁板类零件的制造上具有独特优势,被认为是大型飞机重要的金属成形工艺之一。介绍了蠕变时效成形工装的技术要求,针对蠕变时效成形时的特点,结合成形工装的设计要求,设计制造了基于机械加载式成形工装和基于气压加载且自备加热系统的成形工装,两种工装既简单又实用,特别是后者具有较强的工程应用价值。经蠕变时效成形后的零件材料力学性能有所提高。     

7075铝合金板材蠕变时效成形试验及数值模拟

采用试验和有限元方法分析了7075铝合金板材蠕变性能,比较了7075铝合金加筋壁板与无加筋壁板在蠕变时效过程中对材料蠕变性能的影响。结果表明,加筋壁板的蠕变性能明显提高。在蠕变成形过程中加筋壁板中心位置的最大应力由无加筋壁板的329 MPa提高到367 MPa,最大应变从0.022提高到0.025。加筋壁板中心位置的位移由2 mm变成为1.7 mm,回弹了0.3 mm,小于无加筋壁板的0.5 mm。     

蠕变时效成形技术研究现状与发展趋势

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效热处理同步进行的一种成形方法。文章从蠕变时效成形基本原理以及成形特点出发,重点阐述了基于零件回弹补偿的工装外型面的优化技术、成形工装、蠕变时效成形过程对零件材料微观组织性能的影响和新型可时效成形铝合金的开发及应用等关键技术的研究进展及发展趋势,并针对我国大飞机的研制需求,结合国内现有研究基础和水平,提出了我国开展蠕变时效成形技术研究的建议。     

带筋铝合金壁板蠕变时效成形回弹行为试验

以可时效强化型7075铝合金带筋壁板为研究对象,开展蠕变时效成形试验,利用ATOS三维光学扫描仪对成形试件进行测量,计算出该铝合金带筋壁板的回弹量。同时,采用相同材料的铝合金平板件,在相同的试验条件下开展蠕变时效成形试验,计算平板件的回弹量,并与铝合金带筋壁板的回弹量进行对比分析。研究结果表明,相同工艺条件下,带筋壁板蠕变时效成形后的回弹量为11.2%,远小于平板件的回弹量(平板件的回弹量为53.9%)。这是由于相同曲率条件下,带筋壁板弯曲时尽管蒙皮部分处于弹性变形,但筋条处发生了明显的塑性变形,从而限制了蒙皮的回弹。因此,已有的基于平板件回弹行为的研究不能简单的应用于带筋壁板构件,需要进一步研究筋条塑性变形对构件回弹行为的影响规律,该文对于开展带筋壁板构件时效成形回弹行为研究提供了参考。     

薄壁六边形铝型材挤压成形仿真与试验研究

基于Deform-3D软件模拟六边形空心铝型材挤压成形过程,分析挤压过程中挤压力、静水压力、应力应变的变化情况。静水压力是评价挤压焊合质量的重要参数。通过仿真模拟提出,两股金属流的汇合形成的焊缝接触区域是一个复杂的三维界面。基于HyperXtrude软件分析挤压速度对薄壁型材成形质量的影响。并通过挤压试验证明仿真模拟的可靠性。提出通过调整六边形薄壁型材结构、挤压工艺参数和工作带长度的方法来提高型材成形质量。     

电脉冲时效成形仿真

为了描述电脉冲处理中材料的应力应变关系,提出了一个唯象型的本构方程。本构方程由应力项、时间项和电流密度项组成。通过参数识别确定了本构方程中的材料参数,并将本构方程应用于薄板的V形弯曲和T型试件曲率弯曲的电脉冲时效成形仿真当中。通过仿真结果和现有试验结果的对比,验证了本构方程的有效性,可以反映电流密度、脉冲时间和脉冲次数对电脉冲处理效果的影响。仿真结果显示,电脉冲时效成形的效率远大于传统的热时效成形,而且在设计模具时可以不考虑回弹问题。     

铝合金7075蠕变时效成形回弹规律

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效热处理同步进行的一种成形方法。文章以可时效强化型铝合金7075为研究对象开展蠕变时效成形试验,考察厚度、弹性预变形量、时效时间和温度的综合效应对成形曲率半径的影响规律,并通过正交多项式回归分析,建立了回弹率与4个试验因素之间的回归方程,进行的工艺试验验证结果表明,运用该回归方程可以对蠕变时效成形后零件的回弹率进行预测。     

2324铝合金蠕变时效成形有限元分析

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效同步进行的一种成形方法。该成形方法适于成形可时效强化型合金的整体带筋和变厚度大曲率复杂外形和结构的整体壁板构件,被认为是下一代大型民用飞机特别重要的金属成形工艺之一。文章根据蠕变试验数据,确定了2324铝合金蠕变本构方程中的材料常数,并应用有限元软件ABAQUS/Standard,通过编写蠕变子程序,对2324铝合金板单曲率弯曲、蠕变和回弹进行了有限元分析。     

7075铝合金蠕变时效成形有限元分析

为了描述和分析7075铝合金板材蠕变时效成形规律,利用高温电子蠕变拉伸试验数据构建了7075铝合金的蠕变本构关系。基于ABAQUS有限元分析软件提出了板材的蠕变时效成形分析方案。通过有限元方法的仿真分析得出了板材蠕变应力变化规律,并通过试验验证了有限元模型的可行性。     

铝合金7075马鞍外形蠕变时效成形数值模拟及试验

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效同步进行的一种成形方法。文章针对铝合金7075T651进行温度在160℃下的蠕变拉伸试验,基于蠕变试验数据,采用非线性最小二乘法确定了7075T651铝合金蠕变本构方程中的材料常数,并应用有限元软件通过编写蠕变子程序,建立了该材料的蠕变时效成形过程有限元模型。针对马鞍典型外形零件进行蠕变时效成形-回弹分析,就成形过程中的应力应变分布进行分析。在相应条件下进行了蠕变时效成形试验,并对模拟结果进行验证。结果表明,采用该本构方程,可以较好的对蠕变时效成形过程及回弹进行模拟预测。     

时效制度对7055铝合金弯曲蠕变时效成形的影响

采用自制的单曲率弯曲蠕变成形装置,针对7055铝合金板材进行系列蠕变时效成形试验。测得不同时效制度下试样的回弹量、力学性能与微观组织,并与人工时效试样进行了对比分析。结果表明,回弹量随着时效时间的延长和时效温度的升高而降低,但回弹极限基本不受影响;弯曲蠕变时效试样较人工时效试样具有较高的强化效果和电导率;弯曲蠕变时效后试样的晶粒尺寸和形状与人工时效试样无明显区别,但其析出相则比人工时效试样细小和密集。     

7475铝合金板蠕变时效成形回弹研究

通过7475-T7351铝合金蠕变拉伸试验优化基于Kowalewski的蠕变时效本构模型材料常数。使用该本构模型进行7475-T7351铝合金等厚板蠕变时效成形有限元分析和回弹预测,研究了板料厚度、蠕变时效时间和模具型面半径对等厚板回弹的影响规律,并进行了试验对比分析,验证了有限元模型回弹预测的准确性。研究结果表明,所建立的蠕变时效本构模型和有限元模型可以较准确预测实际零件的蠕变时效成形过程;板料回弹率随蠕变时效时间延长而减小,随板料厚度增加基本呈线性下降;模具型面半径不同时,等效蠕变应变和蠕变总变形量与模具型面半径成反比。     

7075铝合金蠕变时效成形过程数值模拟

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效热处理同步进行的一种成形方法。文章运用有限元对成形过程进行数值模拟,就成形过程中的应力应变分布、主要成形参数对回弹的影响进行分析,为实际工艺参数的确定及优化提供参考。     

预塑性变形下7B04铝合金蠕变时效成形试验研究

采用有限元法对7B04-T651铝合金带筋试件进行了特征值屈曲分析,得到室温加载时的屈曲临界载荷;在临界载荷范围内进行了不同弯曲半径下160℃/20 h的蠕变时效成形试验,分析了预塑性变形对成形试件的外形轮廓和室温力学性能的影响。结果表明:预塑性变形虽能显著降低试件的回弹率,但较大的应变量会引起蠕变时效成形过程中筋条的失稳;成形试件的强度接近160℃/20 h人工时效状态,且随着预塑性变形量的增加有下降趋势,而同一试件筋条处的强度略高于蒙皮;伸长率和弹性模量整体上变化不大。     

薄壁曲面零件的锻造成形工艺

某产品上用的一重要零件为薄壁曲面类零件,实际生产中主要采用机械加工制作,工序多,时间长,并浪费原材料.本文采用锻造成形工艺,锻模设计为曲面分模面模具结构,实现了薄壁曲面零件的锻造成形.零件成形后,无需再进行后续机械加工,产品的尺寸和形状均可直接达到使用要求.经过工艺试验和小批量的试生产考核,其尺寸和形状均能满足图纸技术要求,并且产品尺寸和形状的一致性好.与机械加工工艺相比,锻造成形工艺大幅度提高了产品生产效率和材料利用率,极大降低了生产成本.