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《航空制造技术》论文模板
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2022年 第65卷 10期
刊出日期：2022-05-15
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专稿
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本期目录
本期封面
本期电子刊
 
       本期封面
1 本期封面
2022 Vol. 65 (10): 1-1 [摘要] ( 48 ) HTMLNew PDF (3758 KB)  ( 39 )
       本期电子刊
1 本期电子刊
2022 Vol. 65 (10): 1-127 [摘要] ( 87 ) HTMLNew PDF (230975 KB)  ( 170 )
       本期目录
6 本期目录
2022 Vol. 65 (10): 6-10 [摘要] ( 45 ) HTMLNew PDF (407 KB)  ( 40 )
       专稿
14 基于磁流变弹性体的新型管材成形技术研究进展
徐勇，李昊，郭训忠，张士宏，夏亮亮，胡胜寒
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.014
针对当前航空航天领域对复杂截面整体空心构件的迫切需求， 提出了一种基于磁流变弹性体（Magnetorheological elastomer， MRE） 的新型管材介质压力成形技术。 分别从磁流变弹性体的制备、力学特性的理论分析及试验评测、成形工艺开发及模具设计、有限元建模和仿真及在异形管件成形中的应用等多个方面的研究进行了系统介绍。 结果表明，该技术通过借助外加磁场的辅助作用，实现管材内部成形压力的差异化调控，有效促进材料流动，同时能够避免液压成形过程中管材的高压密封难题，未来有望为航空航天用大变径比金属空心构件的整体精密成形提供前瞻性技术支持。
2022 Vol. 65 (10): 14-22 [摘要] ( 143 ) HTMLNew PDF (12238 KB)  ( 51 )
       封面文章
24 型材构件六轴自由弯曲成形机理及成形质量控制研究
郭训忠，杨秋成，程诚，刘春梅，徐勇，白雪山，李光俊
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.024
六轴自由弯曲成形技术作为复杂弯曲构件整体成形领域中一项高自由度的制造技术，能够实现具有复杂轴线的弯管构件及具有截面扭转特征的型材弯曲构件的整体精确成形。 从六轴自由弯曲成形技术的基本原理入手，对关键装备结构的设计、弯曲模运动轨迹的算法解析等进行了介绍。 采用有限元模拟与试验相结合的方法研究了方管成形时壁厚分布的特点，并分析了截面扭转对成形构件的弯曲半径和弯曲方向的影响规律。
2022 Vol. 65 (10): 24-33 [摘要] ( 125 ) HTMLNew PDF (17315 KB)  ( 338 )
       论坛
36 GH4068合金管材成形工艺及力学性能研究
崔传勇，白英伯，张瑞，周子荐，周亦胄，孙晓峰
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.036
采用铸态直接包套热挤压和开坯 + 挤压两种工艺制备了 GH4068 合金管材，通过热压缩模拟试验及力学性能测试研究了两种制备工艺条件下合金管材的成形及使用性能。 结果表明， GH4068 合金在 γ′ 相完全固溶温度以下加工时具有良好的热变形能力，铸态合金经高温退火后晶粒组织粗大，变形协调性较差，直接挤压时最佳变形温度较高（1130℃）； 铸锭经开坯后得到的细晶组织有助于提高变形能力，降低热挤压加工温度，开坯合金在 1090℃、0.1~1s–1应变速率下变形后动态再结晶体积分数达到 95% 以上。 开坯 + 挤压得到的管材晶粒尺寸约为 6.8μm，细晶组织与晶界处初生 γ′ 相有助于合金拉伸性能的提高，其 750℃屈服强度达到 1088MPa。 开坯挤压管材细晶组织中的大量晶界的存在影响了合金的高温持久性能，其持久寿命低于晶粒粗大（约35μm） 的铸态挤压管材。
2022 Vol. 65 (10): 36-43 [摘要] ( 130 ) HTMLNew PDF (22185 KB)  ( 66 )
41 航空液压钛合金导管组件制造关键技术应用
闫晶，张荣霞，吴为，曾元松，张艳，王守财
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.044
针对典型航空 21~28MPa 液压系统钛合金导管组件制造过程，基于导管左/右弯数控弯曲技术、管路光学测量技术、无扩口滚压连接技术、导管组件性能测试技术等导管组件制造关键技术，提出了航空液压系统导管组件制造技术方案，并在民机典型液压系统高强钛合金（Ti–3Al–2.5V） 导管组件制造过程得到了验证。 结果表明，采用以上技术途径，提高了钛合金液压系统导管组件的制造精度、效率、服役的可靠性，为解决航空液压系统“跑、冒、滴”问题提供了新的技术思路。
2022 Vol. 65 (10): 41-51/60 [摘要] ( 119 ) HTMLNew PDF (10268 KB)  ( 87 )
52 航空发动机叶片导流管的固态介质模锻成形技术
韩金全，王上朝，孟宝，万敏
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.052
对导流管的固态介质模锻成形工艺过程进行了有限元仿真，并对管坯尺寸、芯料体积、管坯与芯料和模具的摩擦系数等工艺参数展开研究，得到该工艺各参数对管坯成形后的厚度分布和形状精度的影响规律。 分别通过单向拉伸试验和单向压缩试验，得到管坯材料和固态介质锡的应力 – 应变关系。 给出了以零件最终几何信息来确定管坯和芯料几何尺寸的方法。 为了避免飞边的出现，提出了沿切向设置分模面的模具设计方式。 依据材料数据、管坯、芯料和模具的几何模型，建立了成形过程的有限元模型并对工艺过程进行仿真。 将仿真结果中的零件厚度分布和贴模度作为评价成形质量的指标，分析了管坯和芯料的尺寸参数 α 和 β，以及管坯与芯料、模具的摩擦系数 fi 和 ft 对成形结果的影响规律。 结果表明，管坯和芯料的周长和容积缩放系数组合为 α=1.00 和 β=1.05，摩擦系数组合为 fi= 0.05 和 ft= 0.05 时更有利于成形结果的厚度和贴模度分布。
2022 Vol. 65 (10): 52-60 [摘要] ( 70 ) HTMLNew PDF (15098 KB)  ( 30 )
61 航空用6061铝合金T型管翻边成形工艺研究
陈大勇，徐勇，张士宏，程明，宋鸿武，邓泉水，黄新越，王晟诚
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.061
针对航空用铝合金 T 型管件目前采用冲压焊接等工艺存在效率低、尺寸精度差等问题，对该零件高效、低成本成形方式进行探索和研究。 采用有限元模拟和试验相结合的方法进行 6061 铝合金 T 型管翻边成形工艺的设计和模具开发，并采用相应的模具进行成形试验。 分别针对锥形、内凹锥形和球冠形 3 种不同结构形式的拉拔头对翻边成形的影响进行模拟； 探索了不同初始预开孔条件下支管壁厚减薄率变化； 借助于电子万能试验机对不同预开孔条件下翻边成形力进行了准确记录和对比分析。 研究结果表明，采用所设计的模具可以实现对支管高度为 3mm 的6061 铝合金 T 型管的高效成形，最大壁厚减薄率约为 33.6%。
2022 Vol. 65 (10): 61-67/88 [摘要] ( 84 ) HTMLNew PDF (26424 KB)  ( 48 )
68 6061铝合金管件磁脉冲冲击介质胀形变形规律研究
徐俊瑞，李毅，王宇阳，赵雨东，王元丰，汪强昆，闫亮明
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.068
以 6061 铝合金管件为研究对象，利用 ANSYS 仿真软件，建立了电磁场、变形场有限元模型，针对管件胀形高度变化、壁厚减薄、应力应变分布、变形均匀性等变形规律进行了分析研究。 研究发现，磁脉冲冲击介质胀形可有效改善传统管件磁脉冲胀形存在的严重壁厚减薄、轴向变形不均匀性等问题，使变形轮廓增大，均匀变形长度增加。成形中管件胀形高度与放电能量呈线性关系。 介质高度一定时，随着放电能量增加，变形均匀性变化较小。 介质高度随管件变形量增加而增加，合适的介质高度可提高管件的变形均匀性、改善圆角处贴模和避免介质失效。
2022 Vol. 65 (10): 68-74 [摘要] ( 81 ) HTMLNew PDF (5627 KB)  ( 84 )
75 GH4169高温合金薄壁管 1D 弯曲半径冷胀推弯成形研究
方继钊，郭伟，陈根发，杨坪川，邓涛，门向南
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.075
基于冷胀推弯成形技术，设计制造了高温合金管冷胀推弯成形模具，并借助数值模拟分析了 1D 弯曲半径高温合金管冷胀推弯成形过程的变形特点。 提出采用不同性能聚氨酯组合填充的方式，成功解决了高温合金管冷胀推弯过程中的塌陷问题。 从聚氨酯填料、顶缸压力、润滑条件（摩擦） 3 个方面得出了 GH4169–G52×1.0 规格高温合金管冷胀推弯的最优工艺条件。 通过试验验证了工艺参数的准确性，实现了高温合金管冷胀推弯成形的工程化应用。
2022 Vol. 65 (10): 75-81 [摘要] ( 90 ) HTMLNew PDF (15359 KB)  ( 33 )
82 薄壁回转体零件粘性介质外压成形及失稳起皱过程研究
高铁军，任成林，刘凌云，王忠金
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.082
与薄壁回转体零件内压成形方法相对应的外压成形，由于受到失稳起皱的影响很少应用到大变形量零件的成形。 粘性介质外压成形利用粘性介质物态特点和力学性能，不仅可以提高筒坯的稳定性，而且还可以适应起皱筒坯形状变化，在一定压力场作用下消除褶皱，从而有效解决失稳起皱对外压成形质量的影响。 主要介绍了粘性介质外压成形基本原理，总结了介质性能、加载方式、筒坯尺寸特征等因素对失稳起皱过程的影响，以及在薄壁回转体零件中的应用情况，并对存在的问题及发展趋势进行了总结与展望。
2022 Vol. 65 (10): 82-88 [摘要] ( 73 ) HTMLNew PDF (7889 KB)  ( 35 )
89 管壁螺纹槽渐进成形的变形与缺陷分析
唐浩兴，杨帆，路胜海，刘龙琴，周银，郑宇，温彤
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.089
基于单点渐进成形原理，以外径 38mm、壁厚 1mm 的 Al6061 管为对象，应用物理试验和数值模拟方法研究了管壁螺纹槽渐进成形的变形特点、壁厚分布及回弹现象。 利用 Glock 铰链模型分析了壁厚变化规律，探讨了槽深度、间距和进给量等对回弹的影响。 结果表明，该渐进成形工艺可实现薄壁管螺纹槽的柔性加工，实际成形的槽间距参数与设计误差在 6% 以内； 随着槽深度增加，管壁减薄加剧，但螺纹槽内壁厚由于变形的“铰链”效应，底部反而可能增厚； 管壁回弹量随着螺纹槽深度和工具头单次进给量增加而增大，其中单次进给量为 0.25mm，比 1.5mm 时的回弹量减少约 40.2%。 此外，较小槽间距（Δl）可使临近材料反复变形并提高结构的局部刚度，有抑制回弹的作用，其中Δl=10mm 比 Δl =50mm 时管壁回弹量减小约 38.5%。
2022 Vol. 65 (10): 89-93 [摘要] ( 81 ) HTMLNew PDF (15730 KB)  ( 32 )
       研究论文
94 大深宽比钛合金整体构件高效加工技术研究
牟建伟，李亮亮，孙国雁
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.094
飞机大深宽比钛合金整体构件的工艺规划和高效精准加工是先进战机重要零件制造的一大瓶颈。 在分析整体翼肋材料特性、结构特征、加工难点的基础上，制定了基于三轴机床和五轴机床协同制造的总体高效加工工艺路线，规划了基于变刚度特性的装夹点。 针对小曲率区域特征，提出了定夹角大步距铣削方法； 针对深腔加工颤振、切削效率低的问题，提出了刚性稳态分层加工方法； 针对精准的重量要求，提出了拓角度闭角无残留精准加工方法。 最后，应用上述方法，高效地加工出合格零件，为批量生产提供技术支撑。
2022 Vol. 65 (10): 94-97 [摘要] ( 90 ) HTMLNew PDF (1327 KB)  ( 279 )
98 Invar 钢模具双曲板材展开方法及软件实现
李玉杨，季文，张礼康，郭琪琪， 胡勇，黄朝炎
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.098
Invar 钢模具双曲板材的展开精度对工件的准确下料、预成形后的机加工作业量有重要影响。 通过研究双曲板材的成形工艺和加工时的变形分布特点，提出了一种基于小三角形的双曲度板材展开方法。 将曲面分解为若干板条和小三角形，再对小三角形进行展开、拼接，得到展开形状，其关键在于拼接方法和重叠、间隙的处理。 在此基础上开发了展开软件，并进行了实际生产验证。 通过对 32 套模具的 121 块型板进行展开加工检验，发现该方法加工工件只需要留 5~10mm 余量，远小于传统展开方法所需的 20~40mm 的加工余量，可显著减少后续机加工工作量。
2022 Vol. 65 (10): 98-103 [摘要] ( 127 ) HTMLNew PDF (1699 KB)  ( 110 )
104 民机机头系统脉动装配生产线规划与车间布局设计
冯益铭，姜楠，李波，李少波，王焰，王伟
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.104
脉动装配生产线是一种新型的飞机装配组织模式，能够有效缩短飞机装配周期，提高装配质量和效率。 同时，飞机机头系统集成的任务模块化划分与脉动装配生产线以模块式方式设计装配线的思想契合，具备脉动装配的基本条件。 为提高飞机机头系统集成效率，以某型号飞机机头系统为研究对象，通过分析其模块化交付的具体装配流程，以装配顺序约束为主要依据划分站位、确定脉动节拍并借助 ECRS（Eliminate–combine–rearrange–simplify） 分析法进行优化，基于系统布置设计（Systematic layout planning， SLP） 方法提出机头脉动装配生产线车间布局设计的具体设想。 最终给出的负载均衡的站位设定与合理物流的车间布局方案，为民机进一步开展各类机头系统脉动装配生产线研究提供支持。
2022 Vol. 65 (10): 104-112 [摘要] ( 114 ) HTMLNew PDF (1247 KB)  ( 368 )
113 焊接导管法兰端面视觉检测工装的设计与标定
罗艺进，吕政阳，张丽艳
DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2022.10.113
为了快速精确地获取多分支焊接导管法兰安装姿态参数，设计了一种用于导管法兰端面视觉检测的柔性测量工装，给出了测量工装的标定方法。测量工装利用卡爪夹紧导管，通过调节卡爪的伸缩以适应不同类型、不同管径的导管，同时具有良好的自定心能力。测量工装的底面有一定数量的视觉目标点，通过测量工装上的视觉目标点可以建立一个测量工装坐标系，该坐标系可以表征法兰端面的法向量、中心点位置以及法兰上圆孔的周向位置。试验证明，该方法所获得的法兰端面位置精度为 0.070mm，重复定位的 2 倍标准差（2σ）为 0.044mm。
2022 Vol. 65 (10): 113-120 [摘要] ( 91 ) HTMLNew PDF (2389 KB)  ( 135 )
  编辑部公告
22 《航空制造技术》入编中国科协《航空航天领域高质量科技期刊分级目录（2023版）》
22 《航空制造技术》入编《中文核心期刊要目总览》2023版
22 《航空制造技术》入选中国科技核心期刊
22 《航空制造技术》入选WJCI科技期刊世界影响力指数报告（2023）来源期刊
22 《航空制造技术》被中国科学引文数据库(CSCD)核心库收录
22 “编读往来”栏目邀您建言献策
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主办：中国航空制造技术研究院
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邮编：100024
电话：010-85703109/3877-291
在线投稿:http://www.amte.net.cn
国际标准刊号：ISSN1671-833X
国内统一刊号：CN11-4387/V
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