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航空制造技术:基于DASYLab的T形管复合胀形试验系统开发

2022-09-08

【作 者】田仲可

【前 言】

伴随着超高压动密封技术和超高压计算机控制技术所取得的一系列关键性突破 , 内高压胀形作为一种中空薄壁结构件整体塑性成形的先 进 制 造 技 术 , 目前正在德 、 美等国的汽车制造业轻量化进程中发挥着积极作用[1-4] 。 该项技术对于提高航空 、 航天 、 船舶等产业的制造技术水平具有重大意义 。 内高压胀形作为一种软模柔性塑性成形技术 , 能够在整体上对几何形状非常复杂的薄壁结构件进行成形加 工 , 显著改善工件结构的一体性 。 图1所示的汽车发动机废气汇集器就是一个非常直观的例子 。 零件构形一体化程度的提 高 , 有助于实现工序种类和工装数量的压缩和整合 , 降低总体制造成本[5-8]。 内高压胀形件的比强 度 、 比刚度以及使用寿命要比拼焊 构件和铸件高出许多 。 对于相同的强度要求 , 内高压胀形件的重量只有同样构形拼焊构件的50%-70%[9-10]。由于内高压胀形几乎不再涉及焊接工序,加之高压介质的校形作用 , 使得所成形工件的热变形和回弹得到有效抑 制 , 因此内高压胀形件的尺 寸比较精确,而且比较稳定[11-12]。

对于T形管复合胀形加载方案的优化设计 , 理论分析和有限元数值模拟固然重要 , 但直观具体的试验工作同样是不可或缺的。 通过试验所获得的实际操作经验和第一手技术数据 , 将更有助于充分发挥有限元数值模拟技术的功效。下文对基于数据采集与处理软件开发出的T形管复合胀形加载控制试验系统进行介绍。

【结 论】

基于DASYLab的T形管复合胀形试验系统的线性加载 控制效果令人满意 , 这为进一步实现基于内压的非线性轴压 和非线性径向反压的加载控制奠定了基础 。 此外 ,该试验系统还为摸索形管复合胀形工艺设计经验 、 验证形 管复合胀形加载方案的合理性以及深入分析内高压胀形的成形机理提供了实践平台。

以下是正文:

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