高強度蜂窩半格結(jié)構(gòu)件滾壓成形技術(shù)研究.pdf

1、金屬蜂窩芯材是一種多胞蜂窩巢穴的仿生材料，具有密度小、剛度低、壓縮變形能力大且壓縮變形可控等優(yōu)點，是理想的緩沖吸能材料，作為各種防撞緩沖結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于航空航天及在軌道交通領(lǐng)域。制備高強度鋁蜂窩芯材的最關(guān)鍵工藝流程之一是高強度蜂窩半格結(jié)構(gòu)件的成形。蜂窩半格結(jié)構(gòu)件的成形質(zhì)量直接影響金屬蜂窩芯材的承載強度與制備難易程度，因此對蜂窩半格結(jié)構(gòu)件滾壓成形關(guān)鍵技術(shù)的研究具有一定的意義，論文主要內(nèi)容如下:
　　(1)對蜂窩半格結(jié)構(gòu)件的滾壓成形理論

2、進行了研究，分析了材料在滾壓成形過程中的彈塑性彎曲變形應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，測試了鋁箔材料的力學(xué)性能，并著重分析了成形輥齒數(shù)、齒廓及材料力學(xué)性能對滾壓成形過程的影響。
　　(2)運用ANSYS-LS/DYNA分析軟件對各工藝參數(shù)條件下滾壓成形過程進行了模擬，建立了符合實際的理論模型及模擬條件，實現(xiàn)了蜂窩半格結(jié)構(gòu)件滾壓成形的快速建模與分析的自動化。
　　(3)在分析蜂窩半格結(jié)構(gòu)件在滾壓成形過程中產(chǎn)生缺陷的原因的基礎(chǔ)上，研究了成形輥齒數(shù)

3、對蜂窩半格結(jié)構(gòu)件成形質(zhì)量的影響，結(jié)果表明成形輥齒數(shù)為40時，成形效果最佳;提出了梯形共軛齒廓輥滾壓成形蜂窩半格結(jié)構(gòu)件，消除了傳統(tǒng)梯形齒廓輥嚙合傳動不穩(wěn)定性給成形件造成的缺陷。研究了箔材力學(xué)性能對滾壓成形的影響，結(jié)果表明加工材料的屈服強度不宜高于400MPa。
　　(4)根據(jù)有限元分析結(jié)果，研制出滾壓成形裝置，并進行了實驗研究。結(jié)果表明:有限元分析得到的成形輥齒數(shù)、齒廓和材料力學(xué)性能與成形件質(zhì)量關(guān)系與實驗結(jié)果吻合，為滾壓成形裝置的優(yōu)