筋板类锻件等温精密成形工艺与模具结构开题报告

全文总字数：3971字

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来,随着科技进步和制造技术的发展,航空、航天和武器装备等高精尖领域为实现减重需要,大量零部件被设计成薄腹高筋结构，航空航天和运载武器系统中,飞行器每减重1kg,所需燃料减少几十千克甚至数百千克,可以显著提高发射距离和速度,节约发射成本。因此,开展对筋板类构件成形技术的研究,具有重要的理论与实际意义。

由于薄腹高筋结构会给构件的加工带来很大困难。而薄腹高筋类构件种类较多、应用范围较广,构件使用性能的要求各不相同,其加工方法和工艺区别也较大。对于使用性能要求不高的大型薄腹高筋类构件,美国、俄罗斯等国家多采用精密铸造的方法进行加工。目前,美国等先进国家批量生产的钦合金精密铸件直径己达1300nm ( 最大可达2000nm)、腹板壁厚1-2nm (最薄0.5nm),铝合金精密铸件的水平更高,精铸件的成品率可达80%以上,材料利用率达 80--90 %。我国精密铸造技术与国外先进国家相比尚有一定差距,大型薄腹高筋类铸件的内部缺陷较多,加工成本较高和成品率较低,精密铸件废品率有的高达70-80%,材料利用率仅有20-30%，对于使用性能要求较高的大型薄腹高筋类构件,国内外多采用锻造或轧制方法预制简单形状的毛坯,再采用数控加工或化铣加工的方法将高筋逐个加工。这些加工方法的材料利用率低、加工成本高、环境污染严重。更重要的是加强筋部位的金属流线被切割,使构件的强度大大降低,难以满足构件使用要求。随着筋板类构件的广泛应用,寻找一种既能保证构件使用性能,又能节约成本、提高生产效率的加工方法成为迫切需要解决的问题。精密塑性成形技术的发展为这类构件的加工提供了一条重要途径，对于带有纵、横内筋的薄腹板类构件, 如果采用普通模锻工艺直接成形,薄腹板和高筋的圆角处均难以成形,往往需要大能力位的设备,过大的模压力往往会使模具的寿命受到损害。为了解决复杂形状锻件的充填问题,等温模锻技术近年来发展迅速。等温精密模锻技术是在传统锻造工艺基础上发展起来的一项新工艺,与普通模锻技术不同,它是将模具和坯料都加热到坯料的锻造温度,并使坯料在变形过程中保持温度不变,可以显著改善坯料的的塑性和流动能力,主要应用于航天、航空工业中的钦合金、铝合金和镁合金锻件的精密模锻。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）根据腹板筋的尺寸和位置对锻件的成形难度和下压力影响来合理布置高筋位置，保证构件的强度，从而设计典型的筋板类锻件，材料选为2618铝合金。

3. 研究计划与安排

安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容和研究任务，拟定技术路线，确定研究方案，完成开题报告；

第4周：熟悉2618铝合金材料热物性参数、成形工艺规范，学习利用deform软件进行有限元工艺设置的方法，完成外文翻译；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨平,单德彬,高双胜,等.筋板类锻件等温精密成形技术研究[j].锻压技术,2006,31(3):55-58.

[2]董海涛.铝合金内腔网格筋板件成形工艺研究[d].中北大学,2007