[發(fā)明專利]一種鋁鎂合金薄壁艙段制造變形的校形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011045438.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112338003B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜建堂;袁勇;姜浩;邵文柱;甄良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D3/14
• 分類號(hào): B21D3/14;C21D9/00;C21D11/00
• 代理公司: 北京惠科金知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11981
• 代理人: 任立晨

1.一種鋁鎂合金薄壁艙段制造變形的校形方法，其特征在于：它包括以下步驟：

步驟1：通過(guò)三維輪廓儀對(duì)艙段構(gòu)件(1)外廓進(jìn)行測(cè)量，形成艙段構(gòu)件(1)外輪廓的數(shù)模，將艙段構(gòu)件(1)外輪廓的數(shù)模與理想艙段數(shù)模進(jìn)行三維比對(duì)，獲得圓度變化的空間分布；

步驟2：通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)和蠕變?cè)囼?yàn)獲得艙段構(gòu)件(1)的材料變形和蠕變本構(gòu)關(guān)系；所述步驟2中通過(guò)選用相同熱處理狀態(tài)的合金進(jìn)行熱模擬實(shí)驗(yàn)和蠕變?cè)囼?yàn)得到系列化的應(yīng)力應(yīng)變曲線，并從中計(jì)算獲得合金的變形和蠕變本構(gòu)關(guān)系；

步驟3：根據(jù)步驟1中得到的艙段構(gòu)件(1)外輪廓的數(shù)模設(shè)計(jì)和制造內(nèi)撐工裝(2)，對(duì)艙段構(gòu)件(1)的變形位置進(jìn)行可調(diào)節(jié)約束；

步驟4：建立有限元仿真平臺(tái)，根據(jù)步驟2中得到的數(shù)據(jù)對(duì)約束熱處理過(guò)程中應(yīng)力分布、應(yīng)力-蠕變演化以及卸載回彈進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)測(cè)，基于仿真平臺(tái)的系統(tǒng)試算進(jìn)行加載位置和加載強(qiáng)度的選擇；

步驟5：基于仿真平臺(tái)的結(jié)果確定約束位置、約束強(qiáng)度進(jìn)行艙段構(gòu)件(1)與內(nèi)撐工裝(2)的組裝和鎖緊，之后將艙段構(gòu)件(1)與內(nèi)撐工裝(2)同時(shí)放入熱處理爐進(jìn)行熱處理；

所述內(nèi)撐工裝(2)為平面四向或平面六向均勻分布自對(duì)頂結(jié)構(gòu)，在軸向根據(jù)校形需要進(jìn)行多層縱列組裝，所述內(nèi)撐工裝(2)包括頂塊(3)、中心環(huán)(4)和安裝螺栓(5)，所述頂塊(3)通過(guò)安裝螺栓(5)與中心環(huán)(4)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁鎂合金薄壁艙段制造變形的校形方法，其特征在于：所述步驟1中通過(guò)軸向不同位置測(cè)定徑向輪廓，從而選定約束加載位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋁鎂合金薄壁艙段制造變形的校形方法，其特征在于：所述約束加載位置為艙段構(gòu)件(1)變形量最大的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁鎂合金薄壁艙段制造變形的校形方法，其特征在于：所述步驟4中選定軸向位置以及徑向頂正的位置，并在有限元仿真系統(tǒng)中建立艙段構(gòu)件(1)與內(nèi)撐工裝(2)組合體的模型，對(duì)艙段構(gòu)件(1)與內(nèi)撐工裝(2)組合體中各徑向位置加載過(guò)程以及艙段構(gòu)件(1)與內(nèi)撐工裝(2)組合體溫升過(guò)程進(jìn)行仿真，獲得應(yīng)力、應(yīng)變與的溫度分布，模擬艙段構(gòu)件(1)中應(yīng)力和應(yīng)變的變化并對(duì)卸載回彈進(jìn)行預(yù)測(cè)；基于回彈預(yù)測(cè)對(duì)加載位置、加載強(qiáng)度和溫度進(jìn)行調(diào)整。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁鎂合金薄壁艙段制造變形的校形方法，其特征在于：所述步驟5中熱處理結(jié)束后自然冷卻至室溫，拆除內(nèi)撐工裝(2)，檢查艙段構(gòu)件(1)內(nèi)腔截面的圓度尺寸。