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航天器环境工程:不锈钢板式热沉液压胀形工艺参数仿真分析

2022-11-30

【作 者】蒋志广;许贞龙;张立建

【引 言】

热沉是空间环境模拟试验设备的重要组成部分,主要用来提供冷黑环境[1-2]。传统热沉有铜热沉、铝热沉和不锈钢管‒铜翅片热沉等[3-4]。不锈钢板式热沉相比传统热沉具有低温性能好、生产周期短、生产成本低等特点,已被广泛应用于国外航天器环境模拟试验设备中[5-7]。为使国内空间环境模拟设备研制水平紧跟国际先进技术发展趋势,掌握不锈钢板式热沉高精度液压胀形加工工艺技术意义重大[8-9]。北京卫星环境工程研究所针对不锈钢板式热沉研制特点和难点,开展了激光成形技术、高性能密封保证技术等关键技术研究,保证了热沉的关键技术指标,已经在型号试验中成功应用。本文主要针对热沉高精度成型技术难点开展研究,通过建立不锈钢热沉液压胀形的有限元分析模型,对热沉的充压成形过程进行工艺仿真研究,深入分析主要工艺参数对热沉充压成形的影响规律,得到合理的工艺参数,为试验和生产提供指导,以实现热沉高精度一次液压胀形,进一步提高热沉加工制造水平。

【结束语】

本文针对大型不锈钢板式热沉成形技术难题,为掌握高精度液压胀形技术,通过建立不锈钢热沉液压胀形有限元分析模型,对不锈钢板式热沉液压胀形工艺进行有限元仿真计算,分析滚弯预应力、边界压紧力、焊点布局对热沉成形的影响规律,得出了热沉胀形压力与流道高度的关系,可为热沉的生产工艺过程提供指导。研究成果已成功应用于KM8、KM7A 等空间环境模拟设备的热沉研制中,为我国探月工程、火星探测、载人航天、北斗导航等重大型号研制任务的顺利进行发挥了重要作用,产生了显著的经济和社会效益。

以下是正文:

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