铝镁航合金舱体内旋成形有限元分析
李启军王琪单群（航天材料及工艺研究所，北京100076）
文摘采用有限元法对带内环向加强筋铝镁统合金筒形件旋压成形进行了数值模拟，分析了坏料应力应变分布状态和工艺参数对成形的影响。结果表明，轴裁面坏料主要处于轴向伸长、径向压缩状态，内表面坏料处于轴向伸长状态；减薄率和进给比对成形影响显著，模拟分析减薄率不宜大于50%，进给比为0.5~2.0 mm/r较佳。
关键词
内环向加强筋，铝镁航合金，旋压技术，变形量，进给比
FEM Numerical Simulation of Spinning Processing for Al-Mg-Sc Alloy Cabin
LiQijun
WangQiShanQun
(Aerospace Research Institute of Material & Processing Technology ,Beijing100076)
eseaaaoeosaooe the means of FEM numerical simulation, the stress-strain status of the raw material and influence of technological pa-rameter on spinning are analyzed. The results show the material is extended in axial direction and compressed in radial direction,and the material in the inner surface is extended in axial direction. Deformation ratio and feed ratio can in-fluence spinning process, deformation ratio ought to be small than 50% and feed ratio ought to be between 0. 5 and 2.0 mm/r.
Key words Inner circumferential rib, AlMgSc alloy, Spinning technology, Deformation ratio, Feed ratio
0引言
铝镁航合金是新型铝合金材料，具有焊接性能好、强度高、耐蚀性好、不需要热处理强化等优点，其届服强度（>300MPa）高于5A06铝合金（>160 MPa)，与2A14铝合金相当；焊接性能与5A06铝合金相当，远远优于2A14铝合金。新型运载火箭和新一代卫星等宇航装备需采用铝镁航合金替代型号传统使用的5A06和2A14铝合金，以满足减重和提高有效载荷等需求，并保证使用可靠。目前国内对铝镁筑合金旋压成形技术研究较少，尤其是带内环向加强筋简形件的旋压成形技术尚未进行过研究")。本文采用有限元法对带内环向加强筋铝镁合金筒形件旋压成形进行了模拟，分析了内旋应力应变情况及工艺参数对旋压成形的影响，以便合理选择旋压试验工
艺参数和控制旋压过程。 1有限元模型及工艺参数
图1为带内环向加强筋铝镁筑合金舱体内旋压
有限元模型。毛坏为变形体，采用六面体单位，旋轮、芯模和尾顶视作刚体，在MSC/MARC中刚体用面来代替(2)。建模时选用铝镁合金系材料，铝镁合金性能见表1。计算过程中采用给定旋轮速度的方式进行加载。
芯模· 尾顶、
旋轮毛坏一
图1舱体内旋压有限元模型
Fig.1 FEM model of iner spinning processing for cabin
收稿日期：201009-15
作者简介：李启军，1976年出生，硕士，主要从事有色金属材料及工艺的研究。E-mail；sichuanli@yaoo.com.cn
宇航材料工艺http://www.yhclgy.com2011年第5期
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