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- 2020-12-01 13:05:12 全球航空鈦合金的未來(lái)市場(chǎng)走勢(shì)
導(dǎo)管零件在現(xiàn)代飛機(jī)上的應(yīng)用量大、應(yīng)用范圍廣,由導(dǎo)管零件組成的管路系統(tǒng)是飛機(jī)最重要的生命線。液壓系統(tǒng)導(dǎo)管組件是飛機(jī)的主動(dòng)脈,而各類控制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的能量也主要依托液壓管路系統(tǒng)進(jìn)行傳遞,保證飛機(jī)各部件按設(shè)計(jì)要求完成精準(zhǔn)動(dòng)作[1]。
鈦合金作為一種先進(jìn)的耐高溫、耐腐蝕、輕質(zhì)高強(qiáng)高性能結(jié)構(gòu)材料,在航空領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。用鈦管代替不銹鋼管,可使管路系統(tǒng)減重50%,因此鈦合金液壓導(dǎo)管組件的大量應(yīng)用已成為現(xiàn)代先進(jìn)飛機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)[2–3]。
鈦合金液壓導(dǎo)管組件制造過(guò)程主要涉及管材彎曲成形、導(dǎo)管外形檢測(cè)、導(dǎo)管連接,以及性能測(cè)試等工藝過(guò)程。在管材彎曲成形方面,鈦合金液壓導(dǎo)管多為復(fù)雜空間多彎零件,走 向無(wú)序、數(shù)量繁多,且鈦管彎曲回彈較大。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)彎管回彈問(wèn)題,采用數(shù)值模擬、理論解析和試驗(yàn)研究的方法[4–11] 開展了大量的研究工作,但主要是針對(duì)單彎導(dǎo)管彎曲過(guò)程,對(duì)于多彎導(dǎo)管零件的精度控制的研究鮮有報(bào)道。因此,鈦合金導(dǎo)管外形精度難以控制,雖采用傳統(tǒng)數(shù)控彎曲技術(shù),但也會(huì)面臨由于導(dǎo)管零件空間排布緊湊,出現(xiàn)導(dǎo)管與彎曲設(shè)備干涉的問(wèn)題。左/ 右彎數(shù)控彎曲成形技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)彎管方向?yàn)轫槙r(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換,可以有效避免導(dǎo)管與彎管設(shè)備的干涉,提高鈦合金導(dǎo)管彎曲的成形極限。
目前,在導(dǎo)管外形檢測(cè)方面,國(guó)內(nèi)航空制造廠商對(duì)導(dǎo)管外形精度主要采用檢驗(yàn)工裝、激光掃描設(shè)備或三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備檢測(cè)[12–13],其中檢驗(yàn)工裝制造成本高、制造周期長(zhǎng);激光掃描設(shè)備功能單一、檢測(cè)速度慢,難以滿足導(dǎo)管零件規(guī)格數(shù)量多、種類雜以及導(dǎo)管零件制造快速響應(yīng)的迫切需求;三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備雖然通用性較好,但是存在導(dǎo)管零件測(cè)量效率低、測(cè)量結(jié)果后處理工作量較大的問(wèn)題,難以滿足導(dǎo)管大批量生產(chǎn)的要求。管路三維數(shù)字化光學(xué)測(cè)量設(shè)備在國(guó)外航空制造企業(yè)迅速推廣應(yīng)用,設(shè)備通過(guò)對(duì)數(shù)碼相機(jī)所獲得圖像的分析處理,獲得完整的三維空間形態(tài)、彎曲角度、管件加工首尾端頭段、管件端面空間坐標(biāo)、管路附件位置等信息,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管彎管形狀幾何尺寸測(cè)量、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理,測(cè)量結(jié)果模型能夠與設(shè)計(jì)數(shù)模進(jìn)行尺寸對(duì)比和顯示。
在導(dǎo)管連接方面,鈦合金管材具有缺口敏感性,不適合擴(kuò)口連接技術(shù),與傳統(tǒng)管材擴(kuò)口連接相比,無(wú)擴(kuò)口滾壓連接屬于線密封,具有高密封性、可承受高溫高壓、自鎖抗震性好( 不打保險(xiǎn)絲)、重量輕、壽命高等特點(diǎn)。因此,鈦合金導(dǎo)管無(wú)擴(kuò)口滾壓連接技術(shù)成為國(guó)外軍機(jī)和民機(jī)采用的最為廣泛的導(dǎo)管連接技術(shù)。
國(guó)外對(duì)無(wú)擴(kuò)口連接技術(shù)的研究已經(jīng)成熟,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和工程化應(yīng)用;國(guó)內(nèi)從“十五”開始,也相繼開展了一系列研究,主要包括中國(guó)航空制造技術(shù)研究院、中科院金屬所、成飛、沈飛等單位,研究?jī)?nèi)容主要集中在成形過(guò)程的有限元模擬、密封原理和試驗(yàn)方法等[14–17]。
在導(dǎo)管組件性能測(cè)試方面,管路結(jié)構(gòu)件在飛機(jī)飛行中會(huì)受到各種動(dòng)態(tài)載荷的作用,如非平穩(wěn)氣動(dòng)力作用,包括擾流抖振激勵(lì)、附面層壓力脈動(dòng)以及急劇機(jī)動(dòng)動(dòng)力所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)載荷,因此,管路連接件必須具備一定的振動(dòng)疲勞性能。疲勞性能是連接接頭要求最為嚴(yán)格、技術(shù)難度最大的性能之一,而導(dǎo)管無(wú)擴(kuò)口內(nèi)徑滾壓連接件接頭振動(dòng)疲勞性能可靠性
是決定該技術(shù)能否工程化應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題[18–19]。國(guó)內(nèi)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)管路系統(tǒng)的“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象一直是影響飛機(jī)可靠性的重要問(wèn)題,隨著高推重比、長(zhǎng)壽命和輕量化等性能的要求,液壓管路系統(tǒng)承受的工作壓力越來(lái)越高,對(duì)管路結(jié)構(gòu)件特別是連接接頭性能的要求越來(lái)越苛刻,需要具有耐高壓、高密封、高可靠等性能。
本文針對(duì)典型航空21~28MPa液壓系統(tǒng)鈦合金導(dǎo)管組件制造過(guò)程,基于導(dǎo)管左/ 右彎數(shù)控彎曲技術(shù)、管路光學(xué)測(cè)量技術(shù)、無(wú)擴(kuò)口滾壓連接技術(shù)、導(dǎo)管組件性能測(cè)試技術(shù)等導(dǎo)管組 件制造關(guān)鍵技術(shù),提出了航空液壓系統(tǒng)導(dǎo)管組件制造技術(shù)方案,并應(yīng)用于民機(jī)典型液壓系統(tǒng)高強(qiáng)鈦合金(Ti–3Al–2.5V)導(dǎo)管組件制造過(guò)程,驗(yàn)證方案的可行性,為解決航空液壓 系統(tǒng)“跑、冒、滴、漏”問(wèn)題提供新的技術(shù)思路。
1、技術(shù)方案
1.1 液壓系統(tǒng)鈦合金導(dǎo)管組件制造方案
圖1 為典型液壓系統(tǒng)鈦合金導(dǎo)管組件制造技術(shù)途徑?;诘湫外伜辖饘?dǎo)管組件數(shù)模,確定導(dǎo)管下料、彎曲、無(wú)擴(kuò)口滾壓連接工藝參數(shù),形成導(dǎo)管組件制造工藝指令和設(shè)備數(shù)控程序。從管坯開始,逐步完成導(dǎo)管切割下料、打標(biāo)、彎曲、測(cè)量、修端、測(cè)量、無(wú)擴(kuò)口滾壓以及導(dǎo)管組件性能測(cè)試過(guò)程,不斷優(yōu)化迭代,最終實(shí)現(xiàn)鈦合金導(dǎo)管組件精確制造,具體步驟如下。(1)建立典型鈦管彎曲過(guò)程模擬有限元模型,以及鈦管無(wú)擴(kuò)口滾壓連接過(guò)程模擬有限元模型,模擬典型導(dǎo)管彎曲過(guò)程和管材無(wú)擴(kuò)口滾壓過(guò)程,獲得優(yōu)化的工藝參數(shù)。(2)采用左/ 右彎數(shù)控彎管設(shè)備的機(jī)構(gòu)仿真分析模塊,驗(yàn)證彎管設(shè)備數(shù)控程序,防止彎管過(guò)程導(dǎo)管與機(jī)構(gòu)干涉;采用左/ 右彎切換,改變導(dǎo)管彎曲方向,最大限度地減小空間緊湊導(dǎo)管與彎管設(shè)備的干涉,提高彎管成形極限。(3)采用管路光學(xué)測(cè)量設(shè)備,測(cè)量導(dǎo)管彎曲形狀精度,優(yōu)化迭代工藝參數(shù),獲得導(dǎo)管修端參數(shù),采用導(dǎo)管修端設(shè)備切除導(dǎo)管工藝余量,保證導(dǎo)管彎曲成形精度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo);檢測(cè)無(wú)擴(kuò)口導(dǎo)管組件制造精度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。(4)采用無(wú)擴(kuò)口滾壓連接設(shè)備,實(shí)現(xiàn)鈦合金導(dǎo)管組件的可靠連接,導(dǎo)管組件滿足疲勞性能測(cè)試要求。
1.2 液壓系統(tǒng)鈦合金導(dǎo)管組件性能測(cè)試方法
1.2.1 導(dǎo)管精度指標(biāo)
繞彎過(guò)程管材過(guò)度減薄采用最大壁厚減薄率描述,即It = (t – t′)/t (1)式中,t′ 為管件的最小壁厚;t 為管坯壁厚;It ≤0.15。
管材截面畸變采用最大橢圓率描述,即Id = (Dmax – Dmin)/D (2)式中,Dmax 為管件的最大直徑;Dmin為管件的最小直徑;D 為管坯直徑;Id ≤0.05。 導(dǎo)管外形精度根據(jù)Q/AVIC03064—2016,采用光學(xué)測(cè)量設(shè)備檢測(cè)典型管件幾何精度。
1.2.2 鈦合金導(dǎo)管無(wú)擴(kuò)口滾壓
連接件性能測(cè)試管路無(wú)擴(kuò)口滾壓連接接頭包含導(dǎo)管與管套的機(jī)械連接件、外套螺母、接頭等組件(圖2)。裝配件的密封靠各組件間的連接與配合來(lái)實(shí)現(xiàn),即導(dǎo)管與管套相連接,管套與外套螺母相配合以及管套與接頭相配合。
其中導(dǎo)管與管套之間的密封性能由滾壓連接工藝來(lái)保證,管套與接頭之間的密封性能靠配合面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)加精度控制來(lái)保證。
根據(jù)航空液壓管路在實(shí)際工作中所受載荷工況,液壓管路連接件在應(yīng)用前,必須通過(guò)相應(yīng)性能考核試驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)HB 5966—2008 要求,航空液壓管路連接件性能考核試驗(yàn)包 括7項(xiàng)試驗(yàn),即氣密、耐壓、爆破、連接強(qiáng)度、重復(fù)裝配、脈沖和旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞。其中旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)最為苛刻,試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)件內(nèi)部充工作壓力的液體,單端固定,另一端以一定的偏心量旋轉(zhuǎn),通過(guò)107 次循環(huán)載荷,試驗(yàn)通過(guò)后,要求連接件無(wú)泄漏,該試驗(yàn)考核連接接頭疲勞載荷下的密封性能。彎曲疲勞試驗(yàn)件結(jié)構(gòu)形式如圖3 所示。在彎曲疲勞試驗(yàn)中,最容易失效的地方為導(dǎo)管與管套之間的密封界面,失效形式為界面之間滲漏和導(dǎo)管的斷裂,如圖4 所示。
導(dǎo)管與管套之間的可靠連接是無(wú)擴(kuò)口滾壓連接技術(shù)的難點(diǎn)和控制的重點(diǎn),通過(guò)失效斷口分析,掌握疲勞失效機(jī)理,為連接工藝參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。
2、結(jié)果與討論
針對(duì)某型飛機(jī)起落架應(yīng)急放典型鈦合金導(dǎo)管組件( 圖5),基于鈦合金導(dǎo)管組件制造技術(shù)途徑,綜合應(yīng)用導(dǎo)管左/ 右彎數(shù)控彎曲技術(shù)、管路光學(xué)測(cè)量技術(shù)、無(wú)擴(kuò)口滾壓連接技術(shù)以
及導(dǎo)管組件性能測(cè)試技術(shù),開展鈦合金導(dǎo)管組件加工制造,驗(yàn)證鈦合金導(dǎo)管組件制造技術(shù)途徑的可行性,評(píng)估典型鈦合金導(dǎo)管組件制造質(zhì)量。高強(qiáng)鈦合金( Ti–3Al–2.5V)導(dǎo)管組件由導(dǎo)管( 直徑φ 6mm×壁厚 0.5mm)、管套和外套螺母組成,零件幾何信息如表1 所示。導(dǎo)管組件外形精度要求如表2 所示。針對(duì)該規(guī)格導(dǎo)管,建立鈦管彎曲過(guò)程模擬有限元模型,模擬導(dǎo)管彎曲過(guò)程。由于管材直徑較小,因此管材發(fā)生過(guò)度截面畸變的可能性較大,因此通過(guò)彎管過(guò)程的模擬,獲得優(yōu)化的工藝參數(shù),保證管材截面畸變指標(biāo)合格。開展導(dǎo)管工藝試驗(yàn)獲得導(dǎo)管回彈規(guī)律,提高導(dǎo)管彎曲成形精度。采用左/ 右彎數(shù)控彎管設(shè)備的機(jī)構(gòu)仿真分析模塊,驗(yàn)證彎管設(shè)備數(shù)控程序,防止彎管過(guò)程導(dǎo)管與機(jī)構(gòu)干涉。采用管路光學(xué)測(cè)量設(shè)備,測(cè)量導(dǎo)管彎曲形狀精度,優(yōu)化迭代工藝參數(shù),獲得導(dǎo)管修端參數(shù),采用導(dǎo)管修端設(shè)備切除導(dǎo)管工藝余量,保證導(dǎo)管彎曲成形精度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。采用無(wú)擴(kuò)口滾壓連接設(shè)備,實(shí)現(xiàn)鈦合金導(dǎo)管組件的可靠連接,導(dǎo)管組件滿足疲勞性能測(cè)試要求。
2.1 導(dǎo)管工藝參數(shù)
2.1.1 彎管過(guò)程模擬及機(jī)構(gòu)仿真基于ABAQUS 軟件平臺(tái),建立鈦合金典型件繞彎全過(guò)程模擬有限元模型,模擬典型件繞彎過(guò)程。采用彈塑性動(dòng)力顯式有限元法模擬典型件繞彎過(guò)程,包括管材彎曲和芯棒回側(cè)過(guò)程;基于繞彎過(guò)程的模擬結(jié)果,采用彈塑性靜力隱式有限元法模擬彎管件的回彈過(guò)程。圖6 為具有代表性的鈦合金典型件繞彎過(guò)程模擬有限元模型,管材為變形體,采用4節(jié)點(diǎn)減縮積分雙曲薄殼單元離散,并考慮沙漏控制。彎管模具包括彎曲模、壓塊、夾塊、管塞以及芯模,均被簡(jiǎn)化為剛體面,并采用4 節(jié)點(diǎn)雙線性二階剛體單元離散。管坯材料為TA18 鈦合金,管材為各向同性彈塑性材料,泊松比為0.3。管材屈服遵循Mises 屈服準(zhǔn)則。管材和模具間的摩擦采用庫(kù)侖模型描述,該模型定義臨界剪應(yīng)力τcriti 為表面間接觸壓力 σn 的函數(shù)( τcriti = μσn),μ 為摩擦系數(shù)( 0 < μ < 0.5),管模間摩擦系數(shù)設(shè)定為0.3。
采用有限元模型模擬鈦管彎曲過(guò)程,圖7 為管材橢圓率的分布??梢园l(fā)現(xiàn),在相同彎曲模間隙條件下,有芯彎曲和無(wú)芯彎曲管材的扁化程度基本相同。當(dāng)彎曲模間隙Cb = 0.1mm 時(shí),管材的最大橢圓率達(dá)到5.5%,當(dāng)Cb∈[0,0.03mm] 時(shí),管材的最大橢圓率不超過(guò)5%,可見彎曲模的間隙對(duì)管材的扁化程度影響較大,且彎曲模的間隙越小,管材橢圓率越小。這是因?yàn)殡S著彎曲模間隙的減小,彎曲模與管材內(nèi)弧面的接觸作用增加,減小了管材外弧面的周向拉應(yīng)力,進(jìn)而減小了管材外弧面的周向壓應(yīng)變,減小了管材沿周向的變形。
采用KM–A25–WD–CNC 左/右彎數(shù)控彎管設(shè)備的機(jī)構(gòu)仿真模塊,確認(rèn)導(dǎo)管彎曲數(shù)控指令,分析彎管過(guò)程導(dǎo)管與彎曲機(jī)構(gòu)的干涉情況。如圖8 所示,隨著彎管工藝的進(jìn)行,導(dǎo)管 在彎曲設(shè)備和模具間旋轉(zhuǎn)騰移,發(fā)生導(dǎo)管與彎曲機(jī)構(gòu)干涉的可能性將增加,采用左/ 右彎數(shù)控彎管設(shè)備,可以改變彎曲方向,能夠減小導(dǎo)管與彎曲機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉的可能性,驗(yàn)證了彎管數(shù)控指令。
2.1.2 彎管工藝試驗(yàn)
采用有芯彎曲的方法,開展了TA18 高強(qiáng)鈦管的繞彎工藝試驗(yàn)。圖9 為管材有芯彎曲過(guò)程的回彈規(guī)律??梢园l(fā)現(xiàn),彎曲角越大,回彈角越大,回彈角與彎曲角呈現(xiàn)二次函數(shù)的關(guān)系,這是因?yàn)殡S著彎曲角度的增加,管材變形抗力增加,管材的等效應(yīng)力圖8 彎管過(guò)程機(jī)構(gòu)仿真Fig.8 Mechanical structure movement simulations in a tube bending process
(a)第3彎彎曲過(guò)程(b)第4彎彎曲過(guò)程(c)第6彎彎曲過(guò)程(d)第10彎彎曲過(guò)程增加,但是彎管卸載后管材內(nèi)部殘余應(yīng)力變化不大,因此管材回彈角增加。對(duì)于120°管件,測(cè)量了管件內(nèi)外弧面的厚向應(yīng)變分布??梢园l(fā)現(xiàn),管材外弧面最大厚向壓應(yīng)變不超過(guò)–0.05,管材的壁厚減薄程度滿足要求。測(cè)量了管件的橢圓度分布,發(fā)現(xiàn),管材最大橢圓度約為0.03,滿足管材橢圓度的技術(shù)要求。
2.1.3 導(dǎo)管彎曲及檢測(cè)
在KM–A25–WD–CNC左/右彎數(shù)控彎管設(shè)備上,基于鈦管回彈規(guī)律,開展鈦管彎曲,數(shù)控程序參數(shù)如表3 所示。導(dǎo)管如圖10 所示。采用Inspect P16 管路光學(xué)檢測(cè)設(shè)備,測(cè)量導(dǎo)管外形精度,檢測(cè)結(jié)果如圖11所示。結(jié)果表明,鈦合金導(dǎo)管端點(diǎn)軸向偏差為0.15mm 和0,測(cè)量點(diǎn)徑向偏差為0.11~1.43mm,兩端點(diǎn)距離偏差為0.96mm,彎曲成形精度滿足技術(shù)要求。
2.2 無(wú)擴(kuò)口滾壓連接
2.2.1 疲勞失效機(jī)理分析
對(duì)疲勞斷裂件進(jìn)行端口觀測(cè),分析導(dǎo)管與管套連接界面疲勞試驗(yàn)前后變化情況。沿著管材的徑向切開管接頭,并從管材徑向方向觀測(cè),如圖12 所示,斷裂位置發(fā)生在管套平直段,斷裂面在距離尾端面3~4mm處。管材斷裂具有臺(tái)階狀特征,管材的內(nèi)部表面光滑;管套平直段內(nèi)部表面特征存在顯著差異,在沿管套軸向上存在分界線,靠近管套平直段尾 端部分內(nèi)表面光滑,而在另一側(cè)表面粗糙。斷裂位置附近區(qū)域存在銀灰色– 黑色相間的特征,表明試驗(yàn)中存在顯著的摩擦。
對(duì)平直段導(dǎo)管與管套連接界面進(jìn)行了微觀觀測(cè),發(fā)現(xiàn)連接表面發(fā)生了微動(dòng)磨損,是導(dǎo)致疲勞失效的主要原因。如圖13 所示,從微觀形貌上判斷,導(dǎo)管與管套之間應(yīng)為粘著磨損,兩者間發(fā)生了材料的轉(zhuǎn)移。圖13(f)為圖13(e)紅色十字區(qū)域磨粒的成分分析,F(xiàn)e 元素的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到77%,可以判斷管套材料轉(zhuǎn)移到了導(dǎo)管上。
綜上所述,可以得出無(wú)擴(kuò)口內(nèi)徑滾壓連接件疲勞失效機(jī)制為在循環(huán)載荷下,導(dǎo)管與管套接觸面之間發(fā)生微動(dòng)磨損,破壞了原有的接觸狀況,當(dāng)磨損累積到一定程度,不足以保證 導(dǎo)管與管套之間的緊密接觸時(shí),連接件失效。
通過(guò)以上分析,無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件在彎曲疲勞試驗(yàn)中,受到彎矩載荷作用,導(dǎo)管與管套之間必然存在微動(dòng)磨損,這一現(xiàn)象是無(wú)法避免的,只能采取措施降低微動(dòng)磨損的程度,延緩 疲勞失效的發(fā)生,提升連接件抗疲勞壽命,如管套內(nèi)表面涂覆二硫化鉬涂層,是提高無(wú)擴(kuò)口滾壓連接件抗疲勞性能的有效措施。
2.2.2 無(wú)擴(kuò)口滾壓連接工藝
導(dǎo)管與管套的連接接頭結(jié)構(gòu)如圖14 所示,成形時(shí)需要控制的參數(shù)主要有管端伸出量“2”、連接件內(nèi)徑d、連接區(qū)域長(zhǎng)度L2。管端伸出量由工裝夾具設(shè)計(jì)保證,連接件內(nèi)徑由工 藝參數(shù)成形扭矩控制,連接區(qū)域長(zhǎng)度由脹形器滾柱的結(jié)構(gòu)尺寸和位置控制。對(duì)每種管材,選擇相應(yīng)配套的脹形器和工裝夾具;根據(jù)管套與內(nèi)外工裝夾具的配合關(guān)系和連接件L2 的尺寸要求,調(diào)整滾柱相對(duì)脹形器端面的位置至合適位置“L”,如圖15 所示。
導(dǎo)管與管套連接后的組件如圖16 所示,采用內(nèi)徑卡規(guī)測(cè)量連接件L2 區(qū)域的內(nèi)徑d 的范圍,采用千分尺測(cè)量管端伸出量。結(jié)果表明,鈦合金導(dǎo)管組件連接質(zhì)量滿足技術(shù)要求。
3、結(jié)論
針對(duì)典型航空21~28MPa 液壓系統(tǒng)鈦合金導(dǎo)管組件制造過(guò)程,基于導(dǎo)管左/ 右彎數(shù)控彎曲技術(shù)、管路光學(xué)測(cè)量技術(shù)、無(wú)擴(kuò)口滾壓連接技術(shù)、導(dǎo)管組件性能測(cè)試技術(shù)等導(dǎo)管組件 制造關(guān)鍵技術(shù),提出了航空液壓系統(tǒng)導(dǎo)管組件制造技術(shù)方案,并應(yīng)用于民機(jī)典型液壓系統(tǒng)高強(qiáng)鈦合金(Ti–3Al–2.5V)導(dǎo)管組件制造過(guò)程,驗(yàn)證了方案的可行性,結(jié)果如下。
(1)綜合采用有限元模擬和工藝試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)TA18 高強(qiáng)鈦管彎曲角越大,回彈角越大,回彈角與彎曲角呈現(xiàn)二次函數(shù)的關(guān)系;彎曲模的間隙對(duì)管材的扁化程度影響較大, 且彎曲模的間隙越小,管材橢圓率越小;采用左/ 右彎數(shù)控彎管設(shè)備,可以改變彎曲方向,能夠減小導(dǎo)管與彎曲機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉的可能性,驗(yàn)證了彎管數(shù)控指令。
(2)采用Inspect P16 管路光學(xué)檢測(cè)設(shè)備,測(cè)量導(dǎo)管外形精度,滿足導(dǎo)管技術(shù)要求,實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)管零件裝機(jī)應(yīng)用。
(3)獲得了無(wú)擴(kuò)口內(nèi)徑滾壓連接件疲勞失效機(jī)制,在循環(huán)載荷下,導(dǎo)管與管套接觸面之間發(fā)生微動(dòng)磨損,破壞了原有的接觸狀況,當(dāng)磨損累積到一定程度,不足以保證導(dǎo)管與管套之間的緊密接觸時(shí),連接件失效。
參 考 文 獻(xiàn)
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