【作 者】王洪波;閆德俊;夏文亞;劉曉東;劉曉莉;劉一飛;韋林毅;鐘發(fā)明;陳景光;賴遠(yuǎn)權(quán);付文智;李明哲
【前 言】
節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今人類社會的共識。為了提高艦船運輸能效,規(guī)范和減少艦船二氧化碳排放,國際海事組織制定和批準(zhǔn)了新船能效設(shè)計指數(shù)作為新船能效的衡量標(biāo)準(zhǔn)。采用輕量化船體結(jié)構(gòu)材料,對于減少艦船自重、增加艦船載貨量、提高新船能效設(shè)計指數(shù)具有重要意義。
1561鋁合金[1-2]是一種密度小,比強(qiáng)度大,延伸性較好的鋁合金,其化學(xué)成分見表1。與5083鋁合金[3-4]相比,1561鋁合金強(qiáng)度更高,在船舶制造高速化、輕量化、大型化趨勢下,1561鋁合金將會成為提高艦船質(zhì)量和性能的優(yōu)選材料。由于國內(nèi)外對1561鋁合金板料的成形少有報道,且船用零件生產(chǎn)的批量小,其生產(chǎn)的整體模具制造周期長、成本高。而多點成形[5-7]是一種實現(xiàn)板料柔性成形[8-10]的成形技術(shù)[[11],可通過高度可調(diào)的基本體點陣構(gòu)成的包絡(luò)面對板料進(jìn)行成形,一套多點成形設(shè)備通過計算機(jī)控制可以構(gòu)造出不同曲率的型面,比傳統(tǒng)模具的成本低,自動化程度高,適合新材料的成形試驗及小批量零件的規(guī)范生產(chǎn)。
應(yīng)產(chǎn)品開發(fā)需要,通過有限元軟件對某船用零件的多點成形過程進(jìn)行計算,研究了成形路徑對1561鋁合金塑性成形性的影響。通過改變成形路徑解決了1561鋁合金板料成形的起皺及回彈大等問題,改善了成形件的應(yīng)變分布,提高了成形質(zhì)量。通過對成形零件的三維掃描分析得到了多道次成形件的誤差分布。
【結(jié) 論】
(1)基于鞍形件多點成形的數(shù)值模擬及受力分析,對鞍形件的起皺缺陷位置和產(chǎn)生趨勢作了預(yù)測和驗證。
?。?)基于1561鋁合金材料的產(chǎn)品開發(fā)件,驗證了多道次成形工藝可通過小變形的累積達(dá)到大變形量,改善板料的受約束狀態(tài),提高成形極限,抑制起皺,提高成形質(zhì)量,并可推廣到其他三維零件的生產(chǎn),拓寬多點成形應(yīng)用范圍。
以下是正文: