整體壁板電磁“噴丸”成形可行性實驗研究.pdf

1、航空航天工業(yè)的高速發(fā)展帶來的對飛行器高性能的現(xiàn)實需要，促使人們不斷改進飛行器的制造水平和大力開發(fā)飛行器制造的新方法。整體壁板正是在這一潮流中應運而生，它的出現(xiàn)極大地改變了飛行器的制造效率，提高了飛行器的結構可靠性。整體壁板一般都由鋁合金材料制造，為滿足飛行器的氣動外形，整體壁板一般都需要具有一定曲率的外部曲面。然而在筋條的約束作用下，整體壁板的彎曲常常會導致筋條失穩(wěn)。電磁成形屬于高能率成形技術，電磁成形通過瞬間釋放能量的脈沖載荷作用使金

2、屬成形，與普通的沖壓成形相比，電磁成形有一系列的優(yōu)點:提高金屬的成形極限、有效控制回彈、工藝重復性好、工裝簡單。
　　 基于本課題組的研究優(yōu)勢，本文將電磁成形技術與噴丸成形技術相結合，提出了電磁“噴丸”成形的構想，并在鋁合金平板上進行了可行性實驗研究，為應用于帶筋壁板上作準備。本文以2024鋁合金板料為研究對象提出了電磁“噴丸”直接成形和電磁“噴丸”間接成形兩種電磁“噴丸”的實現(xiàn)方案。在電磁“噴丸”直接成形實驗未達到預期效果后，

3、最終確定采用具有放大器的基于雙面噴丸原理的電磁“噴丸”間接成形。
　　 實驗通過投影法在坐標紙上繪制出變形后板料光滑一面的輪廓線，將實驗中的各組板料的輪廓曲線作比較，從直觀上判斷各板料的彎曲程度。然后再通過數(shù)顯半徑規(guī)測量中心條帶處四個點的曲率半徑和相對弧弓高度。將每個板料的曲率半徑和相對弧弓高度高度取平均值，根據(jù)這些平均值數(shù)據(jù)來定量的分析板料彎曲程度的變化情況。
　　 本文研究了電磁“噴丸”成形實驗間接方案中，電壓、板厚

4、、噴丸條帶中心間距對鋁合金板料彎曲程度的影響，并分析了這些因素對板料彎曲程度的影響的原因。此外，通過對比同一板料兩端約束狀態(tài)去除前后板料的彎曲撓度,發(fā)現(xiàn)了導致板料彎曲變形的因素不僅僅是板料減薄，還有板料表層的殘余應力的影響。并且后者在大部分板料變形中起主導作用。實驗結果表明，經(jīng)過選取合適的電磁“噴丸”工藝參數(shù)后，板料都發(fā)生了一定程度的彎曲，而且凸起面保持光滑，符合構成飛行器氣動外形的整體壁板的彎曲程度和外表面光滑的要求，為電磁“噴丸”成