以两个成形齿轮作为辊压模具, 用与瓦楞板外轮廓参数完全相同的齿形模具作为校形模, 采用辊压/校形复合工艺制备了钛合金蜂窝瓦楞板; 运用Ansys/Ls-Dyna软件对瓦楞板的成形过程进行有限元模拟, 探讨了上下成形齿轮间隙与成形质量的关系, 得到了优化工艺, 并用试验对成形工艺进行了验证。结果表明: 用辊压/校形复合工艺制备高精度钛合金瓦楞板是可行的, 瓦楞板尺寸的最大误差仅为1.8%; 辊压成形时齿轮的最大间隙值是影响瓦楞板成形精度的关键参数之一, 当最大间隙值为0.2 mm、校形压力为3 000 MPa、校形时间为30 s时, 瓦楞板的成形质量最好; 采用可调式箱体来控制成形齿轮的平行度及最大间隙值, 可有效降低对辊压装置的加工及装配精度要求。

所属栏目

物理模拟与数值模拟虞文军(1969-), 男, 四川成都人, 研究员, 硕士。

收稿日期

2015/8/22016/5/11

作者单位

虞文军:中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司, 成都 610031
李飞:中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司, 成都 610031
王东晔:中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司, 成都 610031
张修瑞:中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司, 成都 610031

引用该论文:

YU Wen-jun,LI Fei,WANG Dong-ye,ZHANG Xiu-rui.Forming Process for Titanium Alloy Honeycomb Corrugated Sheet[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(7):81～86
虞文军,李飞,王东晔,张修瑞.钛合金蜂窝瓦楞板的成形工艺[J].机械工程材料,2016,40(7):81～86

参考文献

【1】

KIM J, SWANSON S R. Design of sandwich structures for concentrated loading［J］. Composite Structures, 2001, 52(3): 365-373.

【2】

文义平, 龙建军. 铝蜂窝芯铝芯材成形过程仿真与实验研究［J］. 机械设计与制造, 2013 (1): 268-271.

【3】

HUANG X, RICHARDS N L. Activated diffusion brazing technology for manufacture of titanium honeycomb structures-a statistical study［J］. Welding Journal, 2004, 83(3): 73S-81S.

【4】

赵永庆. 国内外钛合金研究的发展现状及趋势［J］. 中国材料进展, 2010 (5): 1-8.

【5】

ELROD S D, LOVELL D T, DAVIS R. Aluminum brazed titanium honeycomb sandwich structure-a new system［J］. Welding Journal, 1973, 52(10): 425-432.

【6】

DARYABEIGI K. Heat transfer in adhesively bonded honeycomb core panels［J］. Journal of Thermophysics and Heat Transfer, 2002, 16(2): 217-221.

【7】

董鑫, 石晓朋, 常费, 等.蜂窝芯体厚度对Nomex蜂窝夹层复合材料压缩性能的影响［J］.机械工程材料, 2014, 38(10): 46-49.

【8】

FATEMI J, LEMMEN M. Effective thermal/mechanical properties of honeycomb core panels for hot structure applications［J］. Journal of Spacecraft and Rockets, 2009, 46(3): 514-525.

【9】

BOUDJEMAI A, BOUANANE M H, MANKOUR R A, et al. MDA of hexagonal honeycomb plates used for space applications［C］//Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology. ［S.l.］: World Academy of Science, Engineering and Technology, 2012: 204-212.

【10】

HUANG X, RICHARDS N L. Activated diffusion brazing technology for manufacture of titanium honeycomb structures-a statistical study［J］. Welding Journal, 2004, 83(3): 73-81.

【11】

岳喜山, 欧阳小龙, 侯金保, 等. 钛合金蜂窝壁板结构钎焊工艺［J］. 航空制造技术, 2009 (10): 96-98.

【12】

杨海波, 江少华, 赵志远, 等. 钛合金蜂窝整体机身壁板技术应用研究［J］. 航空制造技术, 2013 (16): 126-128.

【13】

刘艳辉, 童国权, 王辉, 等. GH99高温合金蜂窝板的制备及力学性能［J］. 机械工程材料, 2013, 37(2): 82-85.

【14】

王宏伟, 李庆芬.钛蜂窝体制备及压缩性能研究［J］.宇航材料工艺, 2007(4): 42-45.

【15】

石琳, 权高峰. 结构参数对镁-铝蜂窝板力学性能的影响［J］.机械工程材料, 2011, 35(3): 49-51.

【16】

王飞, 刘泓滨, 蒋志涛, 等. 基于 LS-DYNA 的半蜂窝芯材成型过程仿真与分析［J］. 科技导报, 2008, 26(13): 49-51.