论文部分内容阅读
航空航天事业的发展对大型整体壁板的成形技术提出了越来越高的要求。蠕变时效成形因其适用于成形大型结构件,且成形精度高、成形后材料性能好等特点而备受关注,并且得到大力发展和应用。但是由该方法成形得到的零件仍会出现较大的回弹,而利用传统的试错法对模具型面进行调整需要耗费大量的人力、物力,不符合经济、可持续发展的原则。近年来,运用有限元技术对金属结构件的蠕变时效成形进行模拟和优化,进而指导实际生产成为研究热点方向。为了实现蠕变成形过程的计算机模拟,在有限元软件中建立了 2324铝合金材料蠕变时效成形的有限元仿真模型。分析并编写了该材料本构方程的Fortran程序,通过有限元软件的子程序接口在有限元模型中调用该程序,实现了该材料的蠕变时效成形的有限元模拟分析。为解决蠕变时效成形后板料回弹较大的问题,使用偏差调节法(Displacement Adjustment,DA)开展对成形零件的回弹补偿。在传统偏差调节法中一般将零件不同位置节点的补偿量均施加到统一的方向,而实际中不同位置节点回弹发生的方向并不完全相同。本文基于传统偏差调节法,分析了不同补偿方向对补偿效果的影响,选择三个典型补偿方向对零件进行补偿。对比经过三个不同补偿方向得到的成形零件形状得出:与统一方向补偿获得的零件相比,在节点连线方向和法线方向补偿得到的零件的回弹量更小,其外形更贴近理想形状,同时,补偿效率也更高。为进一步提高补偿效率和补偿后零件的成形精度,研究了补偿过程中零件不同位置的补偿施加量对回弹大小的影响。以一步法回弹补偿为基础,对补偿量和偏差量之间的补偿因子进行研究。以马鞍面零件为研究对象,利用拉格朗日插值法确定构件不同部位的变补偿因子,并在马鞍面零件的回弹补偿中进行了应用。结果表明:相较于整体补偿因子法,针对马鞍面零件不同位置节点采用不同补偿因子进行补偿能更好地提高零件的成形精度。