某飛機用鈦合金連接框鍛造工藝設(shè)計及仿真模擬分析
發(fā)布時間:2021-02-18 13:22
鈦合金連接框位于飛機發(fā)動機與機翼之間,常年承受飛機振動載荷以及噪聲載荷,是飛機上的重要部件之一。連接框由于其鍛件形狀復(fù)雜,截面形狀變化大,在生產(chǎn)中容易出現(xiàn)充不滿、折疊、穿流、變形不均勻等缺陷。本文以鈦合金連接框為研究目標(biāo),針對試制過程中出現(xiàn)的填充不滿、飛邊不均勻、預(yù)鍛生產(chǎn)不穩(wěn)定等問題提出了新的連接框鍛造成形工藝,并將新的鍛造方案投入到了實際生產(chǎn)中,本文的主要研究工作如下:(1)本文首先對連接框產(chǎn)品零件特點進(jìn)行了分析,接著結(jié)合實際生產(chǎn)情況分析了連接框試制方案中存在的問題。通過分析發(fā)現(xiàn)試制方案中存在鍛件輔料過多、預(yù)鍛充填不滿、預(yù)鍛飛邊分布不均勻、制坯尺寸一致性差、生產(chǎn)穩(wěn)定性不高等問題。由于該產(chǎn)品今后的訂單較多,因此,該試制方案不適用與大批量生產(chǎn)。需要從鍛件設(shè)計開始,設(shè)計出一條新的連接框鍛造工藝方案。(2)從產(chǎn)品零件出發(fā),設(shè)計出了產(chǎn)品終鍛件,并在終鍛件基礎(chǔ)上確定了飛邊槽的形式,進(jìn)而設(shè)計出了連接框終鍛模具。(3)以設(shè)計出的連接框終鍛件為基礎(chǔ),設(shè)計出了連接框的預(yù)鍛件,分析了預(yù)鍛件在終鍛過程中的充填效果、成形載荷曲線以及等效應(yīng)變分布情況。并重點分析了預(yù)鍛件在終鍛成型過程中的出現(xiàn)的折疊缺陷。修改了預(yù)...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 鈦合金材料的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀
1.2.1 鈦合金在航空領(lǐng)域的應(yīng)用
1.2.2 鈦合金的分類
1.2.3 鈦合金鍛造工藝及其特點
1.3 有限元數(shù)值模擬技術(shù)在金屬塑性成形中的應(yīng)用
1.4 研究內(nèi)容
2 連接框原鍛造工藝方案分析
2.1 產(chǎn)品零件外形分析
2.2 原工藝方案分析
2.2.1 原鍛造工藝方案坯料形狀及鍛模設(shè)計
2.2.2 原鍛造工藝方案模擬結(jié)果分析
2.2.3 原鍛造工藝方案生產(chǎn)結(jié)果分析
2.2.4 試制結(jié)果分析
2.3 本章小結(jié)
3 連接框終鍛件及終鍛模具設(shè)計
3.1 研究方案
3.2 連接框鍛件圖及終鍛模具設(shè)計
3.2.1 分模面
3.2.2 加工余量
3.2.3 拔模斜度
3.2.4 圓角半徑
3.2.5 模具飛邊槽
3.3 本章小結(jié)
4 連接框預(yù)鍛件設(shè)計及模擬仿真分析
4.1 引言
4.1.1 預(yù)鍛件設(shè)計原則
4.1.2 有限元模型建立
4.2 預(yù)鍛件方案一模擬結(jié)果分析
4.2.1 成形過程分析
4.2.2 成形載荷分析
4.2.3 等效應(yīng)變分析
4.2.4 缺陷分析
4.2.5 小結(jié)
4.3 預(yù)鍛件方案二模擬結(jié)果分析
4.3.1 成形過程分析
4.3.2 成形載荷分析
4.3.3 等效應(yīng)變分析
4.3.4 缺陷分析
4.3.5 小結(jié)
4.4 預(yù)鍛件方案三模擬結(jié)果分析
4.4.1 成形過程分析
4.4.2 成形載荷分析
4.4.3 等效應(yīng)變分析
4.4.4 缺陷分析
4.4.5 小結(jié)
4.5 本章小結(jié)
5 連接框預(yù)制坯設(shè)計及模擬仿真分析
5.1 引言
5.2 預(yù)制坯方案設(shè)計
5.2.1 預(yù)制坯設(shè)計方案一
5.2.2 預(yù)制坯設(shè)計方案二
5.2.3 預(yù)鍛有限元模型的建立
5.3 預(yù)制坯方案一方案二成形模擬結(jié)果對比分析
5.3.1 成形過程及速度場對比分析
5.3.2 填充效果及成形載荷對比分析
5.3.3 等效應(yīng)變對比分析
5.3.4 模具應(yīng)力對比分析
5.3.5 小結(jié)
5.4 預(yù)制坯方案二制坯參數(shù)設(shè)計
5.4.1 制坯參數(shù)方案制定
5.4.2 模擬結(jié)果分析
5.4.3 小結(jié)
5.5 本章小結(jié)
6 生產(chǎn)驗證
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國大飛機引領(lǐng)航空經(jīng)濟新增長[J]. 丁忠. 空運商務(wù). 2018(08)
[2]鈦合金在民用飛機上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 呂冬蘭. 世界有色金屬. 2018(05)
[3]鈦合金發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 李勇. 建材與裝飾. 2018(02)
[4]鈦合金在航空領(lǐng)域的應(yīng)用及其先進(jìn)連接技術(shù)[J]. 李亞江,劉坤. 航空制造技術(shù). 2015(16)
[5]鈦合金等溫鍛造技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 羅謹(jǐn)靈,楊啟明,毛東壁,馮斐斐. 大型鑄鍛件. 2015(03)
[6]航空鍛造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 張方,竇忠林,鄒彥博. 航空制造技術(shù). 2015(07)
[7]鈦合金在航空航天及武器裝備領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉全明,張朝暉,劉世鋒,楊海瑛. 鋼鐵研究學(xué)報. 2015(03)
[8]鈦合金在航空領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 趙丹丹. 鑄造. 2014(11)
[9]我國自主研發(fā)鈦合金現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 趙永慶,葛鵬. 航空材料學(xué)報. 2014(04)
[10]高強高韌鈦合金研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 楊冬雨,付艷艷,惠松驍,葉文君,于洋,梁恩泉. 稀有金屬. 2011(04)
博士論文
[1]TA15鈦合金大型航空結(jié)構(gòu)件成形特性與工藝研究[D]. 薛松.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]民航飛機發(fā)動機吊掛結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 鄭繼波.武漢理工大學(xué) 2013
[2]800MN模鍛液壓機主驅(qū)動系統(tǒng)仿真研究[D]. 余敏.重慶大學(xué) 2012
[3]TC4合金大型框鍛件成形工藝設(shè)計與過程模擬[D]. 張曉露.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3039614
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 鈦合金材料的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀
1.2.1 鈦合金在航空領(lǐng)域的應(yīng)用
1.2.2 鈦合金的分類
1.2.3 鈦合金鍛造工藝及其特點
1.3 有限元數(shù)值模擬技術(shù)在金屬塑性成形中的應(yīng)用
1.4 研究內(nèi)容
2 連接框原鍛造工藝方案分析
2.1 產(chǎn)品零件外形分析
2.2 原工藝方案分析
2.2.1 原鍛造工藝方案坯料形狀及鍛模設(shè)計
2.2.2 原鍛造工藝方案模擬結(jié)果分析
2.2.3 原鍛造工藝方案生產(chǎn)結(jié)果分析
2.2.4 試制結(jié)果分析
2.3 本章小結(jié)
3 連接框終鍛件及終鍛模具設(shè)計
3.1 研究方案
3.2 連接框鍛件圖及終鍛模具設(shè)計
3.2.1 分模面
3.2.2 加工余量
3.2.3 拔模斜度
3.2.4 圓角半徑
3.2.5 模具飛邊槽
3.3 本章小結(jié)
4 連接框預(yù)鍛件設(shè)計及模擬仿真分析
4.1 引言
4.1.1 預(yù)鍛件設(shè)計原則
4.1.2 有限元模型建立
4.2 預(yù)鍛件方案一模擬結(jié)果分析
4.2.1 成形過程分析
4.2.2 成形載荷分析
4.2.3 等效應(yīng)變分析
4.2.4 缺陷分析
4.2.5 小結(jié)
4.3 預(yù)鍛件方案二模擬結(jié)果分析
4.3.1 成形過程分析
4.3.2 成形載荷分析
4.3.3 等效應(yīng)變分析
4.3.4 缺陷分析
4.3.5 小結(jié)
4.4 預(yù)鍛件方案三模擬結(jié)果分析
4.4.1 成形過程分析
4.4.2 成形載荷分析
4.4.3 等效應(yīng)變分析
4.4.4 缺陷分析
4.4.5 小結(jié)
4.5 本章小結(jié)
5 連接框預(yù)制坯設(shè)計及模擬仿真分析
5.1 引言
5.2 預(yù)制坯方案設(shè)計
5.2.1 預(yù)制坯設(shè)計方案一
5.2.2 預(yù)制坯設(shè)計方案二
5.2.3 預(yù)鍛有限元模型的建立
5.3 預(yù)制坯方案一方案二成形模擬結(jié)果對比分析
5.3.1 成形過程及速度場對比分析
5.3.2 填充效果及成形載荷對比分析
5.3.3 等效應(yīng)變對比分析
5.3.4 模具應(yīng)力對比分析
5.3.5 小結(jié)
5.4 預(yù)制坯方案二制坯參數(shù)設(shè)計
5.4.1 制坯參數(shù)方案制定
5.4.2 模擬結(jié)果分析
5.4.3 小結(jié)
5.5 本章小結(jié)
6 生產(chǎn)驗證
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國大飛機引領(lǐng)航空經(jīng)濟新增長[J]. 丁忠. 空運商務(wù). 2018(08)
[2]鈦合金在民用飛機上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 呂冬蘭. 世界有色金屬. 2018(05)
[3]鈦合金發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 李勇. 建材與裝飾. 2018(02)
[4]鈦合金在航空領(lǐng)域的應(yīng)用及其先進(jìn)連接技術(shù)[J]. 李亞江,劉坤. 航空制造技術(shù). 2015(16)
[5]鈦合金等溫鍛造技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 羅謹(jǐn)靈,楊啟明,毛東壁,馮斐斐. 大型鑄鍛件. 2015(03)
[6]航空鍛造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 張方,竇忠林,鄒彥博. 航空制造技術(shù). 2015(07)
[7]鈦合金在航空航天及武器裝備領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉全明,張朝暉,劉世鋒,楊海瑛. 鋼鐵研究學(xué)報. 2015(03)
[8]鈦合金在航空領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 趙丹丹. 鑄造. 2014(11)
[9]我國自主研發(fā)鈦合金現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 趙永慶,葛鵬. 航空材料學(xué)報. 2014(04)
[10]高強高韌鈦合金研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 楊冬雨,付艷艷,惠松驍,葉文君,于洋,梁恩泉. 稀有金屬. 2011(04)
博士論文
[1]TA15鈦合金大型航空結(jié)構(gòu)件成形特性與工藝研究[D]. 薛松.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]民航飛機發(fā)動機吊掛結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 鄭繼波.武漢理工大學(xué) 2013
[2]800MN模鍛液壓機主驅(qū)動系統(tǒng)仿真研究[D]. 余敏.重慶大學(xué) 2012
[3]TC4合金大型框鍛件成形工藝設(shè)計與過程模擬[D]. 張曉露.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3039614
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