7055机翼壁板加工变形研究

发布时间：2017-07-13 16:15

  本文关键词：7055机翼壁板加工变形研究

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【摘要】：为满足高比强度、高比刚度及高抗疲劳性等要求,现代大型机翼壁板采用整体化设计和制造,但加工变形却严重影响工件精度和加工安全性。本文以7055-T7751铝合金机翼壁板为研究对象,采用有限元仿真与试验验证相结合的方法,从毛坯内应力、切削残余应力及真空压板装夹等三方面对壁板加工变形进行预测和控制。论文主要研究工作如下:(1)运用裂纹柔度法测量25mm厚7055-T7751铝合金预拉伸板毛坯内应力,从长宽方向尺寸变形、弯扭变形两方面分析毛坯内应力导致的壁板变形规律,并分析了壁板零件在毛坯板厚不同位置的变形量;(2)总结铝合金切削残余应力的分布规律,并研究了切削残余应力导致的加工变形,通过与毛坯内应力导致的变形相对比,结果表明切削残余应力对壁板变形的影响可忽略;(3)分析了真空吸回量下限与壁板厚度的关系,以及真空泄漏时壁板的最大回弹量,由此确定安全变形上限;分析不同压板布局对壁板变形约束能力的影响,并对比分析三种典型压板装夹顺序,确定左右装夹顺序效果最好;(4)从余量分配和加工顺序两方面优化加工工艺,并进行有限元仿真和试验验证,相比较于原工艺,优化工艺使壁板的最终变形和过程变形均得到较好的控制。
【关键词】：机翼壁板 铝合金7055-T7751 加工变形 残余应力 有限元仿真 工艺优化
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V261
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 引言12-14
• 1.2 大型整体零件加工变形的研究现状14-18
• 1.2.1 加工变形成因分析15-16
• 1.2.2 加工变形预测与控制16-18
• 1.3 主要工作内容及研究思路18-20
• 1.3.1 研究内容18-19
• 1.3.2 研究思路19-20
• 第二章 毛坯内应力导致的壁板加工变形研究20-36
• 2.1 毛坯内应力测试方法及选取20-23
• 2.2 7055-T7751 铝合金毛坯内应力测试23-27
• 2.2.1 试样材料及线切割试验23-24
• 2.2.2 裂纹柔度函数计算24-26
• 2.2.3 试验结果与分析26-27
• 2.3 毛坯内应力与壁板变形27-34
• 2.3.1 有限元仿真27-29
• 2.3.2 模型比例与变形量关系29
• 2.3.3 单边去除材料的变形分析29-33
• 2.3.4 双边去除材料的变形分析33-34
• 2.4 本章小结34-36
• 第三章 切削残余应力导致的壁板加工变形研究36-46
• 3.1 铝合金薄壁件切削残余应力分布规律36-38
• 3.2 切削残余应力与壁板变形关系38-45
• 3.2.1 切削残余拉压应力与壁板变形38-42
• 3.2.2 切削残余剪切应力与壁板变形42-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第四章 真空吸附及压板装夹对壁板变形的控制46-54
• 4.1 真空吸附对壁板变形的控制46-50
• 4.1.1 真空吸附的吸回量下限分析46-47
• 4.1.2 真空泄露时压板的约束变形47-49
• 4.1.3 真空泄露引起的局部回弹及安全变形上限49-50
• 4.2 压板装夹对壁板变形的控制50-53
• 4.2.1 不同压板布局对壁板变形的控制50-51
• 4.2.2 压板装夹顺序对壁板变形的影响51-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第五章 壁板加工变形控制工艺优化54-62
• 5.1 壁板加工变形控制工艺优化54-57
• 5.1.1 零件总体余量分配优化55-56
• 5.1.2 加工顺序优化56-57
• 5.2 优化工艺的有限元验证57-59
• 5.3 壁板加工验证59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 总结62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-69
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文69

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