LY12鋁合金蠕變時(shí)效成形工藝研究及其有限元分析.pdf

1、蠕變時(shí)效成形技術(shù)對(duì)于航空航天器件中大型復(fù)雜整體壁板零件的制造具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是大型飛機(jī)重要的金屬成形工藝之一。目前在國(guó)內(nèi)尚處于研究階段，離工程化應(yīng)用還有一定的差距，主要原因是缺乏基礎(chǔ)性試驗(yàn)研究，回彈量不易控制，成形工裝的精確設(shè)計(jì)困難。
　　本文利用自制的機(jī)械加載工裝獲得了LY12鋁合金蠕變時(shí)效成形的主要工藝參數(shù)，繼而通過(guò)高溫蠕變拉伸試驗(yàn)得到LY12鋁合金在最佳蠕變時(shí)效溫度時(shí)的蠕變本構(gòu)方程參數(shù)。同時(shí)，結(jié)合材料微觀結(jié)構(gòu)的變化，分析

2、了蠕變時(shí)效成形工藝對(duì)LY12鋁合金板屈服強(qiáng)度的影響，并且優(yōu)化蠕變本構(gòu)方程中的參數(shù)，利用有限元軟件ABAQUS對(duì)蠕變時(shí)效成形試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行模擬，證明蠕變本構(gòu)方程模型和參數(shù)的可靠性較好。
　　其次，在得到準(zhǔn)確性較好的蠕變本構(gòu)方程時(shí)，通過(guò)有限元軟件ABAQUS對(duì)蠕變時(shí)效成形中的回彈問(wèn)題進(jìn)行了研究，分析了蠕變時(shí)效時(shí)間（T）、模具曲率半徑（R）、板料厚度（t）對(duì)回彈半徑的影響，并對(duì)所得數(shù)據(jù)擬合獲得了蠕變時(shí)效時(shí)間-回彈半徑、模具曲率半徑-回彈半

3、徑、板料厚度-回彈半徑的擬合公式；且通過(guò)模擬回彈補(bǔ)償原理，得到了不同零件修正后的型面尺寸。
　　最后，在對(duì)帶筋壁板類零件進(jìn)行有限元模擬分析的基礎(chǔ)上，利用自備加熱系統(tǒng)且用氣壓加載的成形工裝成功地進(jìn)行了蠕變時(shí)效成形試驗(yàn)，成形后的制件達(dá)到了預(yù)期要求。不僅驗(yàn)證了LY12鋁合金蠕變時(shí)效本構(gòu)方程的準(zhǔn)確性，同時(shí)文中分析了筋條對(duì)回彈半徑的影響。
　　本文所利用的自備加熱系統(tǒng)且用于氣壓加載的蠕變時(shí)效成形工裝設(shè)計(jì)技術(shù)和有限元模擬技術(shù)具有較強(qiáng)的工