【作 者】薛文彬;陳明和;謝蘭生
高筋蒙皮由于質(zhì)量輕、剛度高在運載火箭、導彈外殼上得到了廣泛的使用[1],其特點是蒙皮和加強筋相結合組成一個整體。由于其結構復雜、外形精度高、推重比大等需求,輕量化、高精度成為高筋蒙皮制造研究的重點。 熱壓彎成形是一種傳統(tǒng)的高筋蒙皮成形工藝,具有加工成本低、周期短、適應不同輪廓[2]等優(yōu)點,但容易導致筋條扭曲、失穩(wěn)等成形缺陷。高筋蒙皮筋條的失穩(wěn)會使構件的可靠性大幅降低,嚴重時會導致成形件的報廢[3]。針對筋條失穩(wěn)的問題,研究人員通常采用改變蒙皮成形的工藝方法進行優(yōu)化[4],但尚無學者對高筋蒙皮筋條的結構進行研究和分析。
本文通過ABAQUS/Explicit軟件模擬5A06鋁合金高筋蒙皮的熱壓彎成形過程,針對蒙皮的整體質(zhì)量和橫向筋條的屈曲失穩(wěn)問題進行優(yōu)化研究。采用田口正交試驗法進行熱壓彎成形仿真試驗,并對試驗結果進行極差和方差的分析,綜合評估高筋蒙皮橫向筋條的筋寬、筋高、縱向筋條的筋條間距對零件質(zhì)量和橫向筋條失穩(wěn)的影響[5],得岀較優(yōu)的結構參數(shù)組合,指導實際制造過程的熱壓彎成形試驗。本文的試驗方案流程如圖1所示。
【結 論】
1) 采用田口正交試驗法,以筋高、橫向筋條寬度、縱向筋條筋間距為參數(shù),以橫向筋條失穩(wěn)風險和高筋蒙皮的質(zhì)量為目標構建了高筋蒙皮熱壓彎成形的仿真試驗方案,通過橫向筋條縱向位移表征筋條失穩(wěn)的風險,通過方差分析確定了各結構參數(shù)對失穩(wěn)和質(zhì)量影響的顯著性。
2) 筋高對高筋蒙皮質(zhì)量的影響較大,增大筋高會有效減輕蒙皮的質(zhì)量。橫向筋條的筋寬對筋條失穩(wěn)的影響較大,在筋寬<2mm時筋條極容易發(fā)生失穩(wěn)缺陷。
以下是正文: