铝合金厚板淬火残余应力的有限元模拟及其对加工变形的影响

航空整体结构件在加工过程中容易发生较大变形。为了研究毛坯的初始残余应力对整体结构件加工变形的影响,采用准耦合方法,利用有限元软件ABAQUS模拟7075铝合金毛坯的淬火过程,研究该过程中温度的变化和残余应力的分布规律,并在含有淬火残余应力的毛坯上进行材料去除模拟。结果表明,模拟产生的比例件的变形与实际加工的比例件的变形非常近似,从而证明了毛坯的初始残余应力是引起整体结构件加工变形的主要因素,同时验证了准耦合淬火模拟的有效性。     

基于回弹补偿的零件成形模具设计技术:过程、现状与实例

<正>面向精确成形的零件成形模具设计的关键在于型面回弹补偿,而型面回弹补偿技术的难点源于零件外形面为不连续的双曲面,变形方向不唯一,结构要素之间相互影响以及铝锂合金等新型轻质材料逐渐应用。零件制造的本质是使设计的几何尺寸通过机床设备和工艺装备准确地传递到实物工件上。钣金零件是飞机的主要结构件,构成飞机的气动外形和骨架,其制造的尺寸传递经     

大型铝合金机翼整体壁板加工变形控制技术

航空航天工业数字化设计及制造技术的快速发展,对现代飞行器的性能要求不断提高,飞机设计结构发生了变化,开始大量采用整体结构设计,如整体框、梁、壁板等零件,零件的大型化和结构整体化趋势日趋明显,以铝合金材料为主导的大型整体结构件在航空航天等领域获得了广泛的应用.由于这类零件具有轻量化、薄壁化和整体化的特点,采用数控加工方法已成为当前飞机产品中整体复杂结构件最主要的加工手段,是现代武器装备研制和生产中最主要的工艺方法.     

7085铝合金残余应力及加工变形的数值仿真与试验

毛坯残余应力的测量以及零件的加工变形分析是航空整体结构件数控加工工艺研究的难题。应用MSC.Marc软件对某型飞机主起支撑接头的7085铝合金锻件毛坯的淬火-压缩工艺进行了数值仿真,获得了毛坯残余应力分布趋势;应用X射线衍射法与钻孔法测量了毛坯表层残余应力分布,提出了基于系数修正法的毛坯残余应力分析方法,通过最小二乘法（LSM）拟合仿真值与试验值以获得应力修正系数,并对毛坯残余应力分布的仿真结果进行修正,获得了实际毛坯的残余应力分布;由此进行了主起支撑接头缩比零件加工变形仿真与验证试验。研究结果表明：7085铝合金块状毛坯残余应力数值仿真结果与测试结果的趋势吻合,为应力修正提供了物理基础;相对于未修正的应力分布,基于修正后的应力分布仿真获得的变形结果精度提高了50%;7085-T7452铝合金的毛坯残余应力是导致主起支撑接头加工变形的主要因素。     

基于能量理论的航空整体结构件滚压变形校正载荷预测方法

航空整体结构件在数控加工过程中,由于多种因素耦合作用影响,普遍存在不同程度、不同形式的加工变形问题。滚压校正是实现大长宽比薄壁结构件变形校正的有效手段,且在获得工件尺寸精度的同时,引入压应力,提高工件使用寿命。目前,滚压变形校正多依赖于工人经验和试错法,缺乏校正载荷的准确预测方法,质量稳定性差。为此,基于能量理论,在分析梁类零件校正过程能量平衡要求的基础上,结合等效截面法和弯曲应变能法,分别对变形工件的弯曲应变能和滚压做功进行计算,进而建立工件变形量与校正载荷间的数学模型,实现滚压变形校正载荷预测。进一步,为实现校正载荷准确性的快速评价,采用直接应力法建立了加工变形-滚压校正协同仿真环境,实现了梁类航空整体结构件滚压变形校正的快速等效模拟。最后,以三隔框结构件为例进行了有限元仿真和试验验证,直接应力法仿真分析获得的变形消除率为94.5%,试验获得的单次滚压变形消除率达到82.0%,滚压区域表面由铣削拉应力转变为滚压压应力,校正效果符合预期。     

U型复合材料结构件热压罐固化变形及补偿技术应用研究

以复合材料U型构件为研究对象,采用数值模拟的方法对U型件进行热压罐温度场的模拟,模拟出在不同时间段工装和工件的温度分布情况,模拟工件在工装传热和变形影响下的内部传热、固化度、最终变形情况和残余应力水平等。根据模拟结果,优化热压罐固化工艺参数,从而改善固化热变形问题,根据分析结果制定补偿方案并实施验证,同时优化工装结构形式,采用工装型面补偿技术对零件固化变形进行预补偿。结果表明,补偿后零件变形后的外形与理论几何外形相差1.37mm,验证了补偿技术的可行性。工装型面补偿技术可以有效提高复合材料结构件的制造精度。     

飞机翼类典型结构件库系统设计与实现

分析了飞机翼类典型结构件的特征知识,采用吸纳法实现知识驱动飞机翼类典型结构件几何设计,研发了独立于CAD平台的结构件知识库。实现了翼类典型结构件设计资源的重用,在降低变形设计难度的同时提高了设计效率,并为其他零件和标准件库的建立提供了一个新的方法。     

L型精密托架零件两端孔距加工误差的控制与补偿

设备精度、环境温度、零件材料内部应力、测量方法等影响L型精密托架孔距尺寸的加工精度,通过采取控制措施和误差补偿,有效控制了加工误差,使3个定位孔3×φ7.5H7的孔距尺寸合格率由原来的0提高到80%以上,实现了精密零件加工的突破,满足了型号科研生产的需要。     

超大型壁板类零件加工变形控制技术

本文研究了超大型壁板类零件加工变形的控制技术,从整体上考虑零件加工变形控制,从毛坯处理、粗加工到精加工采取合理措施控制零件变形,保证零件的加工精度。超大型壁板类零件加工变形控制技术全面考虑了零件加工变形控制的每一工序,这种加工变形的控制方法具有很好的推广应用价值,在其他大型结构件加工中这种控制方法能保证零件的加工精度和性能。该技术的研究应用对我国大飞机的研     

减少高强度铝合金锻件机加工变形的方法

一、前言在航空航天产品中,一些大中型复杂的受力结构零件,经常采用高强度变形铝合金锻件经机械加工制造而成的。高强度变形铝合金,例如LD10、LC4合金的优良性能是通过热处理获得的。但是,零件在生产过程中,每道加工工序,例如锻造、热处理、机械加工等都会在零件内部不可避免地产生残余应力。这些残余应力能引起零件在机械加工过程中变形和在使用过程中尺寸不稳定。结果降低了产品质