精密成形技术在航天领域的应用进展 被引量：15

1

作者 陈永来 张帆 +1 位作者 单群 张绪虎 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期57-64,共8页

介绍了精密成形技术中最具代表性的超塑成形、强力旋压、等温锻造、热等静压粉末冶金与激光快速成形等精密成形技术在航天领域中的应用情况.指出了国内外精密成形技术发展差距,并对精密成形技术的发展趋势进行了展望.

关键词 超塑成形 精密旋压 等温锻造 热等静压粉末冶金 激光快速成形 航天领域

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TA12A高温钛合金超塑性工艺参数实验研究 被引量：11

2

作者 徐凯 韩维群 +1 位作者 赛音 李保永 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期51-56,共6页

为了研究TA12A高温钛合金的超塑性工艺参数,利用2 mm厚板材进行了不同温度和不同初始应变速率下的高温拉伸试验,并观察了920℃拉伸试样的显微组织。结果表明,TA12A板材在900~940℃范围内以不同初始速率拉伸的伸长率均超过400%,具有良好... 为了研究TA12A高温钛合金的超塑性工艺参数,利用2 mm厚板材进行了不同温度和不同初始应变速率下的高温拉伸试验,并观察了920℃拉伸试样的显微组织。结果表明,TA12A板材在900~940℃范围内以不同初始速率拉伸的伸长率均超过400%,具有良好的超塑拉伸性能。在温度为940℃和初始应变速率为1×10^(-3)s^(-1)时,断后伸长率最大可达785%;考虑在实际生产过程中温度越高则高温驻留时间越长,对成形后的材料性能降低越明显,最终确定超塑成形的工艺参数为:温度920℃,初始应变速率1×10^(-3)s^(-1);在超塑变形过程中,拉伸段的晶粒尺寸变大是保温时间和应变诱导的共同作用结果。 展开更多

关键词 TA12A钛合金 超塑成形 高温拉伸试验

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Zr基非晶合金超塑性成形工艺研究 被引量：6

3

作者 廖广兰 王俊 +1 位作者 喻强 朱志靖 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期29-32,共4页

采用感应耦合等离子体刻蚀工艺制备了微型硅模具,基于硅模具研究了非晶合金Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的超塑性微零件成形工艺.采用差示扫描量热仪测定了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的过冷液相区间为360～440℃,在过冷液相区... 采用感应耦合等离子体刻蚀工艺制备了微型硅模具,基于硅模具研究了非晶合金Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的超塑性微零件成形工艺.采用差示扫描量热仪测定了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的过冷液相区间为360～440℃,在过冷液相区间热压成形非晶合金微零件、机械研磨去除零件飞边和采用40%的KOH溶液腐蚀去除硅模具,得到非晶合金微型零件.自主研制了成形设备,仿真分析与实验相结合,解决了成形过程中设备的温度控制问题,比较分析了不同温度下的成形结果,实验与仿真结果符合较好.在410℃条件下成功制备出模数0.03、齿数66和厚度500μm的微型内齿轮,齿形轮廓清晰,X射线衍射仪扫描结果显示该微齿轮为非晶结构,从而验证了采用该工艺制备微型零件的可行性. 展开更多

关键词 非晶合金 超塑性 成形工艺 硅模具 温度控制

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TC4钛合金U形带筋板件超塑性成形的有限元数值模拟 被引量：4

4

作者 王晓东 余心宏 《锻压装备与制造技术》 2010年第6期79-82,共4页

分析了钛合金U形带筋板件的结构特点。在MARC2007商业有限元软件中建立了三维刚塑性超塑性成形有限元数值模拟模型,并对该零件成形过程进行了模拟。预测了可能出现的缺陷及位置;分析了零件结构、摩擦系数对成形性能的影响;提出了对零件... 分析了钛合金U形带筋板件的结构特点。在MARC2007商业有限元软件中建立了三维刚塑性超塑性成形有限元数值模拟模型,并对该零件成形过程进行了模拟。预测了可能出现的缺陷及位置;分析了零件结构、摩擦系数对成形性能的影响;提出了对零件结构及润滑方式的改进,较大地改善了零件的成形效果。 展开更多

关键词 机械制造 超塑性成形 钛合金 数值模拟

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钛合金超塑性成形过程的数值模拟 被引量：4

5

作者 张顺 刘小刚 《航空发动机》 2017年第6期69-75,共7页

以TC4合金层板结构的超塑性成形过程为研究对象,采用有限元软件MARC模拟计算了TC4合金宽弦空心夹芯结构的超塑性成形过程。分别分析了应变速率敏感指数、目标应变速率及扩散连接宽度等参数对贴模过程及壁板厚度分布的影响。结果表明:当... 以TC4合金层板结构的超塑性成形过程为研究对象,采用有限元软件MARC模拟计算了TC4合金宽弦空心夹芯结构的超塑性成形过程。分别分析了应变速率敏感指数、目标应变速率及扩散连接宽度等参数对贴模过程及壁板厚度分布的影响。结果表明:当应变速率敏感指数较大时,夹芯结构会发生沿纵向挤出延伸变形;当目标应变速率为10-3时,材料表现出较佳的超塑性性能;而扩散连接宽度的大小对超塑性成形后板材壁厚分布的均匀性有一定影响。通过控制最大应变速率的方法,提取出了最优化的压力时间曲线。研究结论可为钛合金空心夹芯结构件的超塑性成形提供理论参考。 展开更多

关键词 超塑性成形 钛合金 数值模拟 压力时间曲线 板材壁厚

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超薄TB8钛合金半球成形工艺的有限元模拟 被引量：2

6

作者 王春艳 谢兰生 陈国亮 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期102-105,112,共5页

利用有限元模拟软件对TB8钛合金半球的拉深成形和超塑性气胀成形过程进行模拟,将模拟获得的最佳工艺用于成形试验;成形试验先采用拉深成形方法预成形中间件,再采用超塑性气胀成形方法制备出了超薄TB8钛合金半球工件。结果表明:加工出的... 利用有限元模拟软件对TB8钛合金半球的拉深成形和超塑性气胀成形过程进行模拟,将模拟获得的最佳工艺用于成形试验;成形试验先采用拉深成形方法预成形中间件,再采用超塑性气胀成形方法制备出了超薄TB8钛合金半球工件。结果表明:加工出的半球工件的厚度分布与有限元模拟结果一致;采用这种工艺方法,可避免超薄钛合金半球拉深成形时可能出现的起皱及超塑性气胀成形过程中的局部过分变薄,达到控制超塑性成形工件壁厚的目的。 展开更多

关键词 钛合金 超塑性成形 有限元模拟

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块体非晶合金精密模锻成形流动行为 被引量：2

7

作者 张轶波 张志豪 谢建新 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期37-41,共5页

利用块体非晶合金在过冷液相区所表现出的超塑性特性,开发超塑性精密成形技术是解决其成形加工困难,拓宽其应用领域的关键。文章采用三维有限元数值模拟及物理模拟的方法,研究了不对称精密棘轮超塑性成形过程中材料的流动行为。研究结... 利用块体非晶合金在过冷液相区所表现出的超塑性特性,开发超塑性精密成形技术是解决其成形加工困难,拓宽其应用领域的关键。文章采用三维有限元数值模拟及物理模拟的方法,研究了不对称精密棘轮超塑性成形过程中材料的流动行为。研究结果表明,棘轮模腔结构的不对称性对材料的流动行为影响显著;在材料向齿形的充填过程中存在流动死区,死区的位置处于齿形分布较稀疏的部位;齿形尖角是成形的最后充填部位,在终成形阶段采用较小的压下速度或较长的保压时间,有利于齿形尖角的完全充满。在数值模拟与物理模拟的基础上,进行了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5块体非晶合金超塑性模锻成形实验,获得了形状完整、轮廓清晰的块体非晶合金不对称精密棘轮。 展开更多

关键词 块体非晶合金 精密棘轮 数值模拟 超塑性成形

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块体非晶合金超塑性微成形

8

作者 王俊 《新技术新工艺》 2014年第10期111-116,共6页

非晶合金超塑性微成形技术随着微细产品的兴起而诞生,由于非晶合金在常温下微尺度时具有极高的力学性能且在过冷液态区具有显著的超塑成形能力,在制备高性能微型零件方面具有广泛的应用前景。本文论述了几种典型非晶合金的玻璃转变温度... 非晶合金超塑性微成形技术随着微细产品的兴起而诞生,由于非晶合金在常温下微尺度时具有极高的力学性能且在过冷液态区具有显著的超塑成形能力,在制备高性能微型零件方面具有广泛的应用前景。本文论述了几种典型非晶合金的玻璃转变温度和过冷液态区宽度及其在过冷液态区的力学行为,并在此基础上,分析了不同温度和应变速率对块体非晶合金成形结果的影响;同时,概述了块体非晶合金成形工艺,指出了存在的问题并进行了发展展望。 展开更多

关键词 非晶合金 超塑性 微成形 过冷液态区

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深型腔超塑挤压的数值模拟与试验

9

作者 苏卿双 廖宏谊 冯琴 《模具制造》 2013年第5期65-70,共6页

根据超塑挤压成型工艺和洁牙机塑料手柄模具型腔的结构特点,借助DEFORM-3D有限元分析软件,选择3种不同中心孔径的铅黄铜HPb59-1毛坯料进行超塑挤压成型过程模拟,分析了成型过程中金属的流动性及等效应变。最后采用自主设计的实验装置进... 根据超塑挤压成型工艺和洁牙机塑料手柄模具型腔的结构特点,借助DEFORM-3D有限元分析软件,选择3种不同中心孔径的铅黄铜HPb59-1毛坯料进行超塑挤压成型过程模拟,分析了成型过程中金属的流动性及等效应变。最后采用自主设计的实验装置进行超塑挤压试验验证。 展开更多

关键词 深型腔 超塑成型 DEFORM-3D 挤压试验

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大尺寸铝合金件超塑成形尺寸精度控制数值模拟研究

10

作者 刘仁飞 鲁世红 许国辉 《机械制造与自动化》 2009年第4期105-109,共5页

相对于冷冲压成形,利用超塑成形制造铝合金薄板零件具有许多优越性,实际加工中,由于模具材料和铝合金的热膨胀系数不同,成形后的零件在冷却到室温时与模具的收缩量亦不一样。对于火车车窗等大尺寸零件来说,为保证成形后产品尺寸在允许... 相对于冷冲压成形,利用超塑成形制造铝合金薄板零件具有许多优越性,实际加工中,由于模具材料和铝合金的热膨胀系数不同,成形后的零件在冷却到室温时与模具的收缩量亦不一样。对于火车车窗等大尺寸零件来说,为保证成形后产品尺寸在允许公差范围内,必须修正模具型面尺寸。传统的超塑成形模具设计仍基于冷拉成形模具的设计经验,采用"试错法"逐步修正,对于具有复杂曲面的零件,零件和模具的膨胀和收缩过程是非线性、多因素影响的,传统的方法颇为费时。采用非线性有限元软件MARC对火车车窗零件的超塑成形全过程进行了模拟分析,结果表明,利用有限元方法可以检验模具型面设计的正确性,从而实现对超塑成形精度的控制,可以有效提高模具设计效率,降低实际生产加工中的试模次数。 展开更多

关键词 铝合金 超塑成形 精度控制 数值模拟

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塑料注射压缩复合成型工艺及模具 被引量：3

11

作者 李江平 《模具工业》 北大核心 2005年第6期30-32,共3页

介绍了一种可成型超大型精密复杂形状塑件的成型工艺———塑料注射、压缩复合成型工艺,并设计了实现该成型工艺的模具。该成型工艺集成了塑料注射成型工艺和塑料压缩成型工艺的优点,生产效率较高,容易实现自动化,生产环境良好。

关键词 注射、压缩复合成型 超大型塑件 成型工艺 塑料模具

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大型钛合金超塑成形/扩散连接整体壁板制造技术 被引量：2

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作者 张树勇 邹仕军 王会东 《飞机设计》 2020年第3期61-64,共4页

钛合金超塑成形/扩散焊接技术,从替代分离式的铆接零件,发展到组合的整体部件,完全体现了钛合金超塑成形/扩散焊接技术于传统制造工艺相比的优点,结构质量轻、整体性好、成形质量高、制造周期短等。超塑成形/扩散连接技术应用于研制飞... 钛合金超塑成形/扩散焊接技术,从替代分离式的铆接零件,发展到组合的整体部件,完全体现了钛合金超塑成形/扩散焊接技术于传统制造工艺相比的优点,结构质量轻、整体性好、成形质量高、制造周期短等。超塑成形/扩散连接技术应用于研制飞机、发动机构件,可获得减重10%~50%,降低成本30%~60%的显著技术、经济效益,同时提高设计自由度及构件的整体性能,可替代现有钛合金壁板焊接、铆接、螺接生产工艺。但对大型钛合金超塑成形/扩散焊接整体零件研制,在国内还是首次,如果采用超塑成形/扩散焊接工艺,一次整体成形大型超塑成形壁板,效果将更为显著。采用超塑性好的双相钛合金材料,可使成形的壁板使用性能有较大提高,主要是因为双相合金刚强度比值更高,各种工艺因素对其性能影响较小,氢脆倾向低、耐疲劳、可取消真空稳定热处理工艺,是制造工艺环节中,工艺路线最短的工艺方案。 展开更多

关键词 钛合金 超塑成形/扩散焊接 整体成形

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钛合金多层板超塑成形/扩散连接数值模拟及工艺研究 被引量：2

13

作者 熊亮同 刘太盈 +3 位作者 苗建芸 高海涛 李建辉 童国权 《锻压装备与制造技术》 2014年第5期104-107,共4页

超塑成形/扩散连接技术在产品轻量化、整体化方面正得到更广泛的应用。本文以成形件质量为控制目标,通过数值模拟与试验分析相结合的方法对钛合金多层板超塑成形/扩散连接技术进行了研究。通过MARC有限元分析软件建立了多层板SPF/DB有... 超塑成形/扩散连接技术在产品轻量化、整体化方面正得到更广泛的应用。本文以成形件质量为控制目标,通过数值模拟与试验分析相结合的方法对钛合金多层板超塑成形/扩散连接技术进行了研究。通过MARC有限元分析软件建立了多层板SPF/DB有限元分析模型,模拟预测钛合金板料的壁厚分布规律,并获得优化的压力-时间(P-t)曲线,为后续试验的成形气压控制提供参考依据。基于模拟优化,通过工艺试验得到了良好的超塑扩散连接四层板结构件,实现了SPF/DB成形过程控制的科学化。 展开更多

关键词 超塑性成形/扩散连接 钛合金TA15板材 数值模拟 工艺研究

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液体压力激波加工技术研究 被引量：4

14

作者 汪炜 刘正埙 谷安 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期474-479,共6页

机械产品的零部件 ,通常需要通过成形与改性才具有所需形状及实用功能 ,本文提出了一种新型材料成形与改性加工的方法——液体压力激波加工。采用脉冲超声波聚焦技术 ,通过压电陶瓷激波发生器在液体介质中产生高能瞬时压力激波 ,对材料... 机械产品的零部件 ,通常需要通过成形与改性才具有所需形状及实用功能 ,本文提出了一种新型材料成形与改性加工的方法——液体压力激波加工。采用脉冲超声波聚焦技术 ,通过压电陶瓷激波发生器在液体介质中产生高能瞬时压力激波 ,对材料进行冲击 ,产生变形或表面改性。经过理论研究和试验验证 ,初步掌握了液体压力激波的产生、激波能量的控制和激波加工的动力学机制。这种加工方法具有能量可控性好、成本低廉和安全高效等优点 ,非常适合具有复杂结构和型面的中小零件加工 ,是一种颇具竞争力的先进制造技术手段。 展开更多

关键词 液体压力激波加工技术 表面改性 压电陶瓷激波发生器 材料变形

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在板料超塑性成形时结构对毛坯变形影响的分析 被引量：1

15

作者 李良福 《模具技术》 2002年第3期27-29,36,共4页

研究了超塑性变形薄壳件的现象学方面 ,并考虑到结构参数的变化。编制了在任意复杂形貌的凹模内成形薄壳件的显著非线性问题解的算法。列出了借助计算系统SPLEN实物试验和数值试验的结果。计算系统SPLEN可推荐用于工业使用。

关键词 板料 超塑性成形 结构 毛坯 变形 薄壳件 计算系统SPLEN

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应用新技术制造自动络筒机超塑合金槽筒

16

作者 王国兴 吕毅 《纺织器材》 2016年第2期21-23,共3页

为降低自动络筒机用槽筒成本,实现国产化,详细介绍了自动络筒机超塑合金槽筒应用的多项新技术——超塑成型技术、气胀成形工艺加工槽筒筒体,筒体、端盖与芯管激光焊接一体,槽筒内腔浇注高强度复合材料,以及高精度车削加工、砂带磨削技... 为降低自动络筒机用槽筒成本,实现国产化,详细介绍了自动络筒机超塑合金槽筒应用的多项新技术——超塑成型技术、气胀成形工艺加工槽筒筒体,筒体、端盖与芯管激光焊接一体,槽筒内腔浇注高强度复合材料,以及高精度车削加工、砂带磨削技术、旋流式研磨精饰技术及异体材料电镀技术等。指出:超塑合金槽筒制造精度高,表面粗糙度Ra值不大于0.8μm,表面硬度不低于900HV,质量可靠,从生产上实现了国产化的突破。 展开更多

关键词 自动络筒机 槽筒 筒体 槽型 沟槽 超塑成型 合金 气胀成形

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民用飞机发动机舱隔热屏整体化设计结构优化分析 被引量：1

17

作者 刘胜男 《飞机设计》 2022年第4期35-38,51,共5页

以现代民用飞机发动机舱隔热屏组件整体化研制需求为出发点,基于超塑成形/扩散连接技术原理和优势,对隔热屏组件进行结构整体化概念设计,设计2种结构验证方案,分别为2层平板结构和2层带加强筋结构。采用有限元分析方法,对2种设计结构进... 以现代民用飞机发动机舱隔热屏组件整体化研制需求为出发点,基于超塑成形/扩散连接技术原理和优势,对隔热屏组件进行结构整体化概念设计,设计2种结构验证方案,分别为2层平板结构和2层带加强筋结构。采用有限元分析方法,对2种设计结构进行力学性能评估,分析比较2种设计结构的1~5阶剪切屈曲模态和1~5阶压缩屈曲模态。通过对2种设计结构剪切屈曲模态和压缩屈曲模态分析,表明2层带加强筋的设计结构稳定性更高,满足整体结构制备的发动机舱隔热屏服役要求,可保证结构可靠性和安全性。 展开更多

关键词 隔热屏 超塑成形/扩散连接 有限元分析 力学性能

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TC4钛合金负角度零件正反向超塑成形 被引量：1

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作者 邵宗科 黄重国 +1 位作者 雷鹍 袁清华 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期114-118,123,共6页

运用有限元方法,获得负角度零件超塑成形压力-时间曲线,并预测了模具磨损情况。根据实际加载情况,优化P-t曲线,完成正反向超塑成形实验,并对实验结果进行分析。结果表明,实际壁厚分布与仿真结果相吻合,单面正向成形最大误差为4.6%,正反... 运用有限元方法,获得负角度零件超塑成形压力-时间曲线,并预测了模具磨损情况。根据实际加载情况,优化P-t曲线,完成正反向超塑成形实验,并对实验结果进行分析。结果表明,实际壁厚分布与仿真结果相吻合,单面正向成形最大误差为4.6%,正反向成形最大误差为12.5%,正反向成形提高了零件壁厚的均匀性及最小壁厚尺寸;尺寸精度最大偏差为0.7mm,符合公差要求;室温下的屈服、抗拉强度下降,但仍满足强度要求。 展开更多

关键词 负角度零件 正反向超塑成形 壁厚分布 尺寸精度 力学性能

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超塑性挤压在金属塑性成形中的应用

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作者 邢渊 许勇顺 +1 位作者 周雄辉 阮雪榆 《航空精密制造技术》 1997年第3期22-24,共3页

对超塑性挤压工艺的特点做了介绍，与常规的等温挤压进行了比较，并对目前超塑性挤压的研究状况和实际应用做了有关论述．

关键词 超塑性 挤压 塑性成形

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