大型机翼整体壁板时效应力松弛成形技术

【作者】 王俊彪； 刘中凯； 张贤杰；

【机构】 西北工业大学机电学院；

【摘要】 大型机翼整体壁板由于其外形曲率非均匀连续变化、多内部结构且厚度分布不均匀、成形过程中不允许产生微裂纹而成为大型飞机研制中的关键问题。时效应力松弛是成形时效铝合金大型机翼整体壁板的一种理想方法,壁板成形后的残余应力小、成形过程中需要的夹具少、成形工艺可重复性好、抗疲劳性能提高明显。本文分析了单级时效、双/多级时效、振动时效以及应力位向效应等工艺措施和因素对时效应力松弛成形的影响,得到以下有关大型机翼整体壁板时效应力松弛成形工艺方面的结论：(1)应采用双、多级时效处理,以提高成形后壁板材料的综合性能； (2)应采用振动时效应力松弛,以加速应力松弛,降低回弹,并提高成形后壁板材料的抗疲劳性能；(3)对时效过程中存在应力位向效应的铝合金,应设计合适的时间温度曲线与加载曲线,以避免壁板材料因应力位向效应产生各向异性,导致材料屈服强度降低。本文设计了大型机翼整体壁板时效应力松弛成形的工艺流程,给出了成形过程中热压罐内的时间温度曲线和时间气压曲线；提出了热压罐、成形工装等关键设备的模块化、标准化、柔性化设计制造方法,以提高成形设备的设计制造效率和适用范围,降低制造难度。更多还原