——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
5A06鋁合金復(fù)雜薄壁口框零件 (a)落壓成形 (b)沖擊液壓成形。
沖擊液壓成形的2B06飛機(jī)板件,2道次,無中間熱處理,無人工,沖孔成形同模具一次完成。
近日,中國科學(xué)院金屬研究所研制成功一種鈑金沖擊液壓成形技術(shù)。該技術(shù)將傳統(tǒng)鋁合金板材成形過程中8道次以上的人工輔助制造過程改變?yōu)?道次的自動化生產(chǎn)過程,無須中間工藝熱處理,提高了400%的生產(chǎn)效率,有望推動和提升我國航空鈑金制造業(yè)發(fā)展水平。
據(jù)悉,航空用高強(qiáng)鋁、鎂、鈦等輕質(zhì)合金塑性差,成形過程中容易起皺和開裂。我國一直沿襲蘇聯(lián)的落錘成形技術(shù),落錘成形由于是剛性模成形,成形零件會有劃痕等缺陷,成品率不高,零件精度及一致性差,材料利用率低,模具壽命較低,勞動條件和安全性差。
針對上述復(fù)雜航空鈑金零件制造過程中的問題,以及我國大飛機(jī)行業(yè)的發(fā)展需求,中國科學(xué)院金屬研究所塑性加工先進(jìn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)博士生馬彥、副研究員徐勇及研究員張士宏等人基于沈飛、成飛和航天一院的生產(chǎn)需求開展研究,并與白俄羅斯科學(xué)院和羅馬尼亞克盧日—納波利技術(shù)大學(xué)開展交流與合作,通過將充液拉深成形技術(shù)與高速沖擊成形技術(shù)相結(jié)合,提出了一種沖擊液壓成形技術(shù)。
利用該技術(shù)制備的5A06鋁合金單向拉伸試件,在高應(yīng)變速率條件下的延伸率相比于準(zhǔn)靜態(tài)條件增加了40%。為此,金屬所科研團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)了一臺板材沖擊液壓成形極限試驗(yàn)裝置,發(fā)現(xiàn)5A06鋁合金板件的沖擊液壓成形極限相比于準(zhǔn)靜態(tài)液壓成形極限得到了大幅提高。
基于以上研究,科研團(tuán)隊(duì)還自主研發(fā)了新型沖擊液壓成形專用設(shè)備。該設(shè)備采用液壓蓄能器組合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了大質(zhì)量沖擊體的高能高速驅(qū)動及控制,是該設(shè)備的核心專利技術(shù)。
當(dāng)前,科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)通過沖擊液壓成形技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了航空復(fù)雜薄壁口框零件的成形。該技術(shù)制造的口框零件具有更均勻的壁厚減薄率,更好的小圓角填充能力,并且能夠有效地抑制回彈。
張士宏告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者:“我們還與白俄羅斯科學(xué)院和羅馬尼亞克盧日—納波利技術(shù)大學(xué)進(jìn)行合作,研制成功世界上第一臺可以用于生產(chǎn)的沖擊液壓成形設(shè)備。”
?。ㄔd于《中國科學(xué)報(bào)》 2018-06-11 第5版 創(chuàng)新周刊)
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