大型鋁合金殼體鍛件成形均勻性控制研究.pdf

1、隨著航空航天工業(yè)的飛速發(fā)展,構(gòu)件的輕量化已成為其領(lǐng)域發(fā)展的迫切要求,而且構(gòu)件向著大型化、整體化、形狀復(fù)雜化的方向發(fā)展。大型鋁合金鍛件,由于具有優(yōu)良的綜合性能,且在航空領(lǐng)域的關(guān)鍵的承重部件得到了廣泛的應(yīng)用,同時其所在的工作條件是非常惡劣的,所以此類鍛件要求具有比較高的機(jī)械性能。而本課題的大型鋁合金殼體鍛件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成形過程中容易出現(xiàn)成形不均,成形載荷過大、材料利用率低及熱鍛模具失效等成形問題。
　　論文采用有限元技術(shù)、人工智能技術(shù)以

2、及模具失效基礎(chǔ)理論對預(yù)制坯、成形工藝參數(shù)及熱鍛模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。論文的主要工作如下:
　　①基于有限元分析技術(shù)的鍛件預(yù)制坯優(yōu)化。通過對鍛件的成形工藝分析,運用有限元模擬軟件DEFORM對7050鋁合金大型殼體鍛件的成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬,并對成形過程中采用不同預(yù)制坯料的成形載荷、應(yīng)變均勻性、晶粒均勻性和成形后飛邊分布的影響進(jìn)行了研究。
　?、诨赗BFGA優(yōu)化算法的成形工藝多目標(biāo)優(yōu)化。為了從成形工藝參數(shù)方面來對鍛件的成形過程進(jìn)

3、行優(yōu)化,提出了應(yīng)用RBF-GA優(yōu)化算法的鍛造成形工藝多目標(biāo)優(yōu)化及評價方法,對坯料溫度、變形速率、摩擦因子及飛邊槽橋部高度幾個對成形影響比較明顯的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
　?、蹮徨懩＞呓Y(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及冷成形過程分析。通過對模具的失效原因分析,運用有限元分析軟件DEFORM對熱鍛模具在成形過程中的溫度場及熱應(yīng)力場進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了不同的熱鍛模具結(jié)構(gòu)與模具失效的關(guān)系,并對鍛件的冷成形過程中的應(yīng)力應(yīng)變、損傷及冷成形載荷進(jìn)行了研究。