| 引用本文: | 张志超,堵同亮,富芳艳,胡蓝,申世军,洪吉庆,刘伟,徐永超,郭立杰,苑世剑.2195铝锂合金贮箱球底充液拉深成形起皱缺陷演变规律数值模拟研究[J].上海航天,2024,41(4):76-88. |
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| 2195铝锂合金贮箱球底充液拉深成形起皱缺陷演变规律数值模拟研究 |
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张志超1,堵同亮1,富芳艳1,胡蓝1,申世军1,洪吉庆1,刘伟2,徐永超2,郭立杰1,苑世剑2
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1.上海航天设备制造总厂有限公司，上海 200245;2.哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001
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| 摘要: |
| 为满足登月着陆器舱体高可靠性、轻量化制造需求，提出贮箱球底充液拉深成形方法。对于直径3 350 mm的2195铝锂合金箱底，相对2219和5A06铝合金，材料塑性差，成形易开裂失效，且整底成形厚径比仅为2.5‰，易起皱失稳。针对上述问题，建立了整底充液拉深成形仿真模型，进行不同液室压力、压边力条件下的数值模拟，讨论整底充液拉深成形变形规律，分析整底成形缺陷形式及控制方法，优化整底充液拉深液室压力加载路径，获得球底壁厚分布规律。结果表明:拉深行程达0.24H(H为零件最终高度)时，球底悬空区域为典型的压缩应力状态，产生了沿母线方向的起皱缺陷环向均布12个，拉深行程0.79H时，环向起皱数量倍增;引入液室压力后使悬空区由压缩应力状态转变为拉伸应力状态，从而避免了悬空区起皱缺陷的发生;压边力和液室压力对悬空区应力状态影响显著，随着压边力增大，球底壁厚减薄趋势增大，而随着液室压力的增大，球底壁厚减薄趋势减弱;球底拉深试验对初始壁厚9.5 mm板材，采用2.5×107 N压边力、8 MPa液室压力加载路径时，壁厚最大减薄率为7.4%，壁厚分布均匀，无起皱缺陷。 |
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(1.Shanghai Aerospace Equipments Manufacturer Co.， Ltd.， Shanghai 200245， China;2.School of Materials Science and Engineering， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， Heilongjiang， China)
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