国外钛合金超塑性成形应用现状及发展趋势

钛合金超塑成形是近十年来发展迅速的新工艺。由于能在400℃左右的温度下使用,常温下化学稳定性好的特点,各国已广为应用。美国进行了等温锻造和板材成形,苏联进行了气压成形,日本进行了低应变率的真空成形,这些工艺成果均已在实际中得到应用。     

喷射成形超高强铝合金“T”型接头成形工艺研究

采用喷射成形Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金制造了T型接头锻件,利用Deform软件对成形过程中的温度场及材料的流动状态进行分析,并进行了试验验证,获得了合理的锻造工艺与最佳的热处理工艺,分析了成形后零件的力学性能。     

抛物面天线工艺成形分析

铝蒙皮反射体是卫星地面通讯站和电视接收站的重要部件。分析和权衡手工成形法的利弊以后指出,由于天线向小而精的方向发展,手工成形法将为拉伸成形法所代替,这种成形法能获得很高的精度,但蒙皮拉伸机造价较高。介绍了两种结构,即台动式蒙皮拉伸机和台钳复动式蒙皮拉伸机,并就后者作了较详细的分析。由于蒙皮框架的刚度是反射体抛物面的精度的重要保证,因此对两种结构形式的工艺性进行了比较和分析,提出了必要的工装。     

单层板自由胀形过程优化及实验研究

采用有限元分析软件Abaqus对TC4板的成形压力及壁厚均匀性进行预测,获得在不同的应变速率下的成形曲线,利用有限元的理论对成形过程进行优化,优化的成形压力模型实现了在较短的成形时间内获得均匀的壁厚分布,通过不同摩擦系数的模拟得出理想值,并最终通过实验,论证了其合理性。     

钛合金管件接头热成形工艺参数的数值模拟

采用PAMSTAMP数值模拟技术对TC4管件接头热成形的过程进行模拟,分析了成形温度、零件结构对成形性能的影响,成形温度越高,零件内圆角越大,零件型面质量越好。通过模拟得出较优的工艺参数,改善了零件的成形效果。     

钛合金环形气瓶超塑成形工艺

针对钛合金板料在常温下弹性大,成形困难的问题,提出了利用钛合金在高温下具有的超塑性对异形件进行超塑成形的工艺方法。对钛合金板料(Ti-6Al-4V)超塑成形进行了相关机理分析,对其工艺设计、工装设计过程和成形过程中的一些关键工艺参数重点作了介绍。     

镁合金AZ31筒形件精整成形工艺研究

对镁合金AZ31筒形件进行了精整工艺的研究,分析了润滑条件、减薄率对精整成形过程、筒形件尺寸精度和表面质量的影响。结果表明:在温度200℃左右,可以对经过拉深加工的镁合金AZ31筒形件进行精整成形;使用润滑剂可以大幅度提高筒形件表面质量和降低成形压力;适当的减薄率可以得到尺寸精度高、表面质量好的零件。     

基于磁脉冲技术的铝合金板材圆孔翻边工艺研究

研究了5A06铝合金磁脉冲成形圆孔翻边工艺,分析了影响材料成形性能的各种因素,测量了磁脉冲成形圆孔翻边的壁厚变化并与常规方法进行了对比。结果表明:磁脉冲成形可以提高材料的塑性;与常规方法相比,磁脉冲成形方法可以显著地提高铝合金的圆孔翻边性能,材料内部组织没有发生明显变化。     

薄壁内、外半管冲压成形工艺参数模拟优化设计

针对内、外半管的结构特点,分析计算冲压成形主要工艺参数及毛坯尺寸,运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对内、外半管的成形过程进行了模拟。研究了不同压边力及不同冲压速度对零件拉深成形的影响,分析了零件的成形工艺及其起皱缺陷,优化了毛坯形状,避免了成形过程中的缺陷,获得了理想的毛坯形状和工艺参数。     

快速成形制造质量研究

针对快速成形设备成形质量不高的问题，利用STL快速成型设备进行试验。进行了相应的实验设计，运用粗糙集理论对实验数据进行处理，得到了对快速成型制造质量有影响的各因素的显著性，并得到了改进加工质量的参数组合，详细阐述了该方法的原理及运用该方法进行分析的步骤。     

薄壁圆筒加轴向压力液压成形变形力的工程计算法

薄壁圆筒加对轴向压力液压成形是一种新型成形工艺.然而,目前对变形力的确定几乎都采用自己一套适用性很狭的经验公式,.或采用大吨位的压力机盲目试探,而无一种预先确定变形力的工程计算公式.该文依据塑性变形的从本方程式和塑性力学理论,用应力分析法对加轴向力液压成形变形力进行了理论解析,且根据工件几何尺寸,作为液压成形的理论依据.     

薄壁Y型三通管内高压成形及补料比的影响

面向航空航天轻量化制造对超薄三通管的需求,开展了不锈钢和铝合金薄壁三通管内高压成形研究。通过内高压成形实验研究,给出Y型不锈钢三通和铝合金三通内高压成形典型缺陷,采用合理的加载路径和预成形工序,实现了径厚比(原始管材直径和壁厚的比值)为183的超薄不锈钢Y型三通管和径厚比为40的铝合金薄壁三通管内高压成形。通过不同补料比Y型三通管内高压成形实验研究,分析了补料比对Y型三通管壁厚和形状的影响,指出因Y型三通管两端非对称,补料比是Y型三通管内高压成形的关键工艺参数。     

钛合金（环形瓶）超塑成形工艺研究

针对钛合金板料在常温下弹性大，成形困难的问题，提出了一种利用用钛合金在高温下具有的超塑性进行超塑成形的工艺方法。介绍了针对钛合金板料（Ti-6Al-4V)进行超塑成形的相关工艺设计，工装设计过程和超塑成形过程中的一些关键工艺参数。     

先进钣金成形技术在航天制造领域应用分析

针对航天产品对先进钣金成形技术的需求,介绍了板材充液成形技术、管材内高压成形技术、超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)、旋压成形技术、橡皮囊成形技术等钣金成形技术的成形原理、技术特点及其在国内外航天制造领域的典型应用情况。在此基础之上简要分析了先进钣金成形技术在未来航天领域的应用前景。     

镁合金变形细化晶粒的研究现状

介绍了镁合金塑性变形的结构特性,综述了镁合金通过等通道角挤压、挤压、轧制、锻造和拉拔等塑性成形技术,进行细化晶粒的最新研究进展.探讨了关于镁合金塑性成形领域亟待解决的问题,展望了镁合金塑性成形细晶技术的发展方向.利用各种变形方法细化晶粒以求获得优异性能是镁合金发展中的一大趋势.     

FP—2蓄压器壳体的成形工艺

蓄压器壳体属薄壁件、圆管形截面，形呈“腰子形”环状、属不对称形零件，工艺性较差。以往，不少单位采用弯管成形工艺，但零件质量过不了关。为此提出了拉伸成形工艺，选用厚为１．２ｍｍ平板整体圆环料，采用拉伸模具，一次拉制成截面为半圆形（Ｒ＝２５ｍｍ）的环，然后将两环对接焊成截面为Φ５０的整体圆环，再从其上切出两个符合图纸要求的蓄压器壳体。该工艺大大改善了零件成形时的受力状况，工艺性好，外观美，成品率高达１００％纸提高工效３～４倍。     

航天铝合金深腔零件整体成形预制坯优化设计

提出航天铝合金深腔零件整体成形方法,开展预制坯优化设计。对比分析直筒和变径筒两种预制筒坯结构变形规律,数值模拟研究了底部圆角对开口球形件液压成形的影响规律。以直径D=450 mm的球形整体零件为验证对象,进行底部圆角r=60 mm的变径筒形件的液压成形试验验证。结果表明:直筒坯液压成形时,赤道位置发生破裂;变径筒坯液压成形时,当胀形压力为16 MPa即发生贴模;液压成形时,筒端口自适应补料,所以上半球的壁厚分布均匀;随着底部圆角越大,筒底部减薄越小,筒壁厚越均匀;当底部圆角为r=60 mm时,开口球壳赤道位置壁厚减薄最严重,减薄率为11.1%,球底部减薄率为9.8%,开口球壳上半球壁厚差为0.17 mm,下半球壁厚差为0.43 mm。     

快速成形制造质量研究

针对快速成形设备成形质量不高的问题,利用STL快速成型设备进行试验.进行了相应的实验设计,运用粗糙集理论对实验数据进行处理,得到了对快速成型制造质量有影响的各因素的显著性,并得到了改进加工质量的参数组合,详细阐述了该方法的原理及运用该方法进行分析的步骤.     

航天先进轻合金材料及成形技术研究综述

轻合金是现代航天装备轻量化首选材料,高性能轻合金构件制造能力决定了我国航天装备的功能水平与竞争力。为推动先进轻合金材料及成形技术在航天领域的应用,对高性能轻合金材料、铸造、钣金成形、增材制造等技术领域在基础理论、工艺开发、装备研制、工程应用等方面的发展现状进行了梳理,提出了高强耐热铸造镁合金材料、高性能钛铝合金材料、高性能镁合金熔模精密铸造、数字化铸造、旋压成形、超塑成形、钛/铝合金电弧熔丝增材制造等相关技术的后续发展方向。     

轻合金复杂薄壁构件流体压力成形技术新进展

随着新一代航空航天飞行器、高铁和新能源汽车向大型化、轻量化、高性能化、长寿命和高可靠性方向发展,对高性能复杂整体薄壁构件的需求更为迫切。这类构件突出的制造难题是材料难变形,形状复杂,性能要求高。这些难题互相耦合,使得此类构件制造难度极大,超出现有技术的成形极限,为传统成形技术带来巨大的挑战。为了解决以上技术难题,介绍了几种近年来发展的面向这类结构的成形新技术,包括异形截面管件低压充液压形技术、深腔曲面薄壁构件可控多向加压流体压力成形技术、难变形材料薄壁构件热介质压力成形技术。