? 河南興迪鍛壓設(shè)備制造有限公司與金屬研究所獨(dú)家合作,成功開發(fā)出了基于這個(gè)全新原理,可用于生產(chǎn)的沖擊液壓成形設(shè)備,并全程配合開展了針對(duì)航空航天典型復(fù)雜薄壁零件的工藝模具開發(fā)以及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),取得了十分優(yōu)異的效果。
? ? 央視朝聞天下新聞視頻《我國(guó)研發(fā)新型沖擊液壓成形技術(shù)》
航空航天裝備中,鈑金類零件占總零部件數(shù)量、制造工作量占全機(jī)工作量均在20%以上。針對(duì)目前航空領(lǐng)域?qū)︹k金零件的輕量化及整體化發(fā)展的迫切需求,具有凸臺(tái)、加強(qiáng)筋和小圓角等小特征結(jié)構(gòu)的鋁、鎂、鈦輕質(zhì)合金復(fù)雜異型薄壁鈑金零件的制造已成為推動(dòng)大型飛機(jī)水平提升亟待解決的重要問題。航空用高強(qiáng)鋁、鎂、鈦等輕質(zhì)合金塑性差,成形過程中容易起皺和開裂。我國(guó)一直沿襲前蘇聯(lián)的落錘成形技術(shù),落錘成形需通過模具壓制與人工結(jié)合,通過錘擊、墊橡膠等方式進(jìn)行多道次壓制和人工輔助加工成形,以消除起皺并通過人工手動(dòng)工序控制材料流動(dòng)以防止破裂發(fā)生,要求操作者具有豐富的加工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)技巧。落錘成形由于是剛性模成形,成形零件會(huì)有劃痕等缺陷,成品率不高,零件精度及一致性差,材料利用率低,模具壽命較低,勞動(dòng)條件和安全性差。
針對(duì)上述復(fù)雜航空鈑金零件制造過程中的問題及我國(guó)大飛機(jī)行業(yè)的發(fā)展需求,中科院金屬研究所技術(shù)團(tuán)隊(duì)博士生馬彥、徐勇副研究員及張士宏研究員等人與沈飛、成飛和河南興迪鍛壓設(shè)備制造公司合作,通過將充液拉深成形技術(shù)與高速?zèng)_擊成形技術(shù)相結(jié)合,提出了一種新型沖擊液壓成形技術(shù)。
此次研制開發(fā)的新型高能率沖擊液壓成形設(shè)備的主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在于:
?。?)基于固-液-力多場(chǎng)耦合模型計(jì)算的設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)方法:
由于沖擊液壓成形過程涉及沖擊體、液室、零件三者之間的動(dòng)態(tài)載荷傳遞和交互作用,因此需要建立固-液-力多場(chǎng)的耦合模型,從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)關(guān)鍵工藝參數(shù)如速度和能量的精確預(yù)測(cè);
?。?)采用高壓能量組合裝置和新型驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高速高能量沖擊源的輸出及精確控制:
零件能否發(fā)生塑性變形并最終貼模,關(guān)鍵取決于沖擊體的最大瞬時(shí)速度和能量,通過設(shè)備的全新設(shè)計(jì)可保證最大輸出速度不低于50m/s,能量大于90kJ;并且設(shè)備采用精密檢測(cè)和控制元件,從而實(shí)現(xiàn)在高速動(dòng)態(tài)過程中對(duì)于速度、能量、壓力的實(shí)時(shí)采集和精確調(diào)控。
?。╝)沖擊液壓成形物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置
(b)沖擊液壓成形設(shè)備原理圖
?。?)沖擊體加速過程的動(dòng)態(tài)減阻技術(shù):
通過沖擊行程下腔無油壓的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)液壓減阻;通過高速油缸無密封圈的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)摩擦減阻:通過驅(qū)動(dòng)桿下方油腔設(shè)置排氣孔和大直徑充液閥實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)氣流減阻。上述三種新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證沖擊體加速過程所受阻力最小,從而實(shí)現(xiàn)沖擊體最大的速度輸出。
高能率沖擊液壓成形工藝過程的演示視頻