航空薄壁結(jié)構(gòu)件加工變形數(shù)值仿真研究.pdf

1、航空薄壁件尺寸大、結(jié)構(gòu)復雜、形狀精度要求很高，并且薄壁件有的部位只有1.5-3mm厚，甚至小于1.5mm剛性很差，在加工過程中很容易會發(fā)生彎曲、扭曲、或彎扭組合等的結(jié)構(gòu)變形，使零件難以達到設計要求，甚至成為廢品，嚴重影響了航空產(chǎn)品的生產(chǎn)進度與成本。本文在闡述航空整體結(jié)構(gòu)件國內(nèi)外加工研究現(xiàn)狀的基礎上，通過理論分析、有限元數(shù)值仿真以及已知實驗對比研究相結(jié)合的方法，從殘余應力入手，對航空整體結(jié)構(gòu)件的銑削加工變形預測進行了較為深入的研究。

2、>　　 (1)首先，本文運用彈塑性力學理論，根據(jù)拉、壓兩種應力所產(chǎn)生的應變情況推導了適合預拉伸鋁合金厚板內(nèi)部殘余應力的改進剝層應變法。為了便于處理應變數(shù)據(jù)，建立了人性化的VB數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并通過有限元方法對宏觀應力釋放法測試三維殘余應力分布進行了驗證。
　　 (2)其次，對實際的銑削狀態(tài)進行簡化，建立三維彈塑性有限元銑削模型，通過動態(tài)給去除材料所在單元的單元面上加載、卸載方法來實現(xiàn)切削力作用過程，并通過有限元的“生死單元技術(shù)”

3、模擬材料去除。從理論上分析了工件加工過程中產(chǎn)生塑性變形、殘余應力的原因，并通過已知典型薄壁件的加工參數(shù)對模型的合理性進行了驗證。
　　 (3)利用建立起的切削模型，對薄壁件側(cè)壁最后一道工序的加工余量，以及薄壁件不同的壓板數(shù)目、相同壓板數(shù)目而不同的裝卡位置對薄壁件變形的影響進行了仿真分析。
　　 (4)最后，對航空多框薄壁件中框體的加工順序?qū)φw變形的影響進行了仿真研究。
　　 本文對有效減小或抑制零件加工變形，對