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《鋁合金厚板時(shí)效成形回彈補(bǔ)償算法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第29卷第5期航空學(xué)報(bào)V01．29No．52008年9月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICASept．2008文章編號(hào)：1000一6893(2008)05—1406—05鋁合金厚板時(shí)效成形回彈補(bǔ)償算法黃霖，萬(wàn)敏(北京航空航天大學(xué)飛行器制造工程系，北京100191)CompensationAlgorithmforSpringbackinAgeFormingforAluminumAlloyThickPlateHuangLin．WanMin(DepartmentofAircraftManufacturingEngine
2、ering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)摘要：時(shí)效成形是一種適用于飛機(jī)整體壁板零件制造的成形工藝，具有回彈量大的特點(diǎn)，因此需要在準(zhǔn)確預(yù)測(cè)回彈量的基礎(chǔ)上對(duì)模具型面進(jìn)行修正，以消除回彈對(duì)成形精度的影響。本文提出了一種基于有限元計(jì)算驅(qū)動(dòng)的適用于鋁合金時(shí)效成形的模具型面迭代修正算法，并應(yīng)用該算法進(jìn)行了單曲率的圓柱面零件，雙曲率的球面零件及馬鞍形零件的修模計(jì)算分析。通過(guò)4次迭代計(jì)算，使圓柱面和球面零件成形誤差減小到0．4mm以內(nèi)；通過(guò)5次迭代，使馬鞍形零件除4個(gè)
3、角部外，其余部位型面誤差小于0．5mm。證明了該回彈補(bǔ)償算法具有計(jì)算精度高、收斂速度快的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：鋁合金；時(shí)效成形；有限元；回彈；模具設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TB31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AAbstract：Theageformingtechnique，characterizedbyhugespringback，hasbeendevelopedtOmanufacturein—tegralwing-skinpanelcomponents．Thediesurfaceshouldbemodified，basedonaccuratepredictionofspring。bac
4、k．tOeliminatetheeffectofspringbackonformingprecision．Afiniteelementmethod(FEM)droveitera—tirediesurfacemodificationalgorithmispresentedforageformingofaluminumalloyplate．Thisalgorithmisusedindiesurfacemodificationforthearc，sphereandsaddieparts．Themaximalshapeerrorsofthearc-partand
5、sphere-partarereducedbelow0．4mm，afterfouriterations．Andafterfiveiterations，themaximalshapeerrorofthesaddle-partisreducedbelow0．5mm。exceptforthefourcomersofit．Thisalgorithm’Sadvanta-gesofhighprecisionandfastconvergencerateareconfirmed．Keywords：aluminumalloy；ageforming；FEM；springba
6、ck；diedesign回彈是板料成形中造成形狀誤差的主要因素，使成形后的零件與其設(shè)計(jì)形狀之間產(chǎn)生偏差，并將影響后續(xù)的裝配。時(shí)效成形中的回彈是由應(yīng)力松弛后的殘余應(yīng)力引起的。由于時(shí)效成形是在小于材料屈服強(qiáng)度的應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行的，應(yīng)力松弛的溫度與時(shí)間受到時(shí)效工藝的限制，所以成形后的大回彈量成為該工藝的一大特點(diǎn)和需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。傳統(tǒng)的控制回彈的方法多基于回彈機(jī)理，通過(guò)增加板料成形過(guò)程的拉伸量減小回彈對(duì)零件形狀的影響阻21。隨著有限元技術(shù)及其他數(shù)值方法在板料成形回彈仿真及預(yù)測(cè)中的廣泛應(yīng)用[3{]，并發(fā)展出基于回彈精確預(yù)測(cè)的非解析回彈補(bǔ)償算法。目前，主要的非
7、解析回彈補(bǔ)償算法為：回彈向前法(K&B)[乳1川，響應(yīng)面法(RSM)[12143和偏差調(diào)收稿日期：2007～¨一05；修訂日期：200712—14基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(50675010)通訊作者：黃霖E—maillhuanglin@me．buaa．edu．Cn節(jié)法(DA)[1爭(zhēng)16。。其中，響應(yīng)面法是根據(jù)成形后板料殘余應(yīng)力中的純彎矩分量調(diào)整模具型面，具有收斂速度快的優(yōu)點(diǎn)，但響應(yīng)面法與具體的有限元單元和求解器相關(guān)，通用性差?；貜椣蚯胺ㄊ且环N開環(huán)修正算法，收斂性差且收斂速度慢。因此本文根據(jù)偏差調(diào)節(jié)法提出一套適用于鋁合金厚板時(shí)效成形的回彈補(bǔ)償算法，并通過(guò)
8、3個(gè)典型曲面零件的算例分析該算法的收斂性和收斂速度。1回彈預(yù)測(cè)1．1蠕變本構(gòu)模型
