薄壁铝合金整流罩镜像拉深成形研究

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1、制造技术研究2013年12月第6期薄壁铝合金整流罩镜像拉深成形研究赵毕艳冯苏乐周玉前罗志强（上海航天精密机械研究所，上海201600）摘要：采用了镜像拉深成形技术，对运载火箭整流罩开展成形工艺研究，分析了传统落压成形整流罩存在的起皱等质量问题。通过镜像拉深成形，重点研究了压边力、阴模圆角等对成形质量的影响，并对零件进行了壁厚尺寸的测量。研究表明，采用镜像拉深成形的整流罩，其型面尺寸精度高，零件表面的起皱得到明显消除，零件成形质量稳定，可靠性高，整流罩零件生产效率得到极大提高。关键词：薄壁铝合金；运载火箭整流罩；镜像

2、拉深成形ResearchonSymmetricalDeepDrawingofThin-walledAluminumAlloyFairingZhaoBiyanFengSuleZhouYuqianLuoZhiqiang(Shanghaiaerospaceresearchinstituteofprecisionmachineryshanghai201600)Abstract：Symmetricaldeepdrawingofcarrierrocketfairingwasresearchedinthispaper，andso

3、mequalityproblemssuchaswrinkleintraditionaldropcompactingformingwereanalyzed.Byusingsymmetricaldeepdrawing,theeffectsofblankholderforceanddiefilletontheformingqualitywerestudiedsignificantly,bytheway,thewallthicknessofformedpartwasmeasured.Theresearchshowsthat

4、fairingformedbysymmetricaldeepdrawinghashighdimensionalaccuracy,reliabilityandsurfacequality.Furthermore,theformingefficiencyoffairingwasimprovedgreatly.Keywords：thin-walledaluminumalloy；carrierrocketfairing；symmetricaldeepdrawing[1]1引言零件的强度与刚度也高。因此，在汽车、飞机、仪表、

5、电器、电子等工业部门及日常生活用品的生产中，[2]整流罩是运载火箭箭体结构重要组成部分，其流拉深工艺占有相当重要的地位。本文根据整流罩的线型头部由多曲面构成，型面结构比较复杂。整流罩结构特点，采用镜像拉深成形工艺消除传统落压成形的材质为2A12，壁厚为1.2mm，属薄壁、低塑性和过程中产生的起皱、破裂现象，解决现有整流罩成形高屈强比的铝合金零件。目前，整流罩主要采用落压过程中存在的问题，提高产品的合格率，保证产品研方式成形，即在铅锌模上逐次压制成形，落压成形过制的可靠性。程中零件处于半敞开的非对称状态。采用此工艺成

6、形的整流罩，其表面起皱严重，型面质量差，合格率低，2整流罩拉深模具设计尺寸精度难以保证。拉深成形可以制成筒形、球形、盒形、阶梯形和2.1产品结构分析其他不规则形状的薄壁零件，用拉深工艺来制造薄壁整流罩零件如图1所示。其结构特点为：两端尺空心件生产效率高，而且精度也较高，材料损耗少，寸不对称，头部由三种以上曲面相切及相交构成，深作者简介：赵毕艳（1959-），高级工程师，钣金成形专业；研究方向：金属塑性成形。收稿日期：2013-08-156制造技术研究航天制造技术度不均，后端外形呈Ω形状，整体为一半敞开式曲面阳模、压

7、边圈、下模板、导柱等五部分组成。拉深模构件。整流罩所用材料为低塑性、高屈强比的2A12具采用钢模结构，要求工作表面粗糙度达到Ra0.8μm，硬铝合金，材料厚度为1.2mm，后端则与其他零件对利于材料的流入并防止材料表面刮伤引起开裂。为使接，其形位尺寸要求较高，对接误差要求不大于毛料在拉深时各处材料流动均匀，确定合理的阴模圆0.2mm。角是零件成形的关键。在拉深过程中，整流罩底部区域处于平面应力状态，材料较易流入模具型腔，为控制其流速，需增大该处阻力，而在材料较难流入的头部圆弧段，圆角适当增大，以减小该处阻力，增大材

8、[3]料的流动性。在拉深成形过程中，模具间隙也是影响零件成形质量的关键因素。在拉深成形过程中，整流罩头部圆弧处的材料增厚，在中间直边段的材料减薄，因此，零件拉深成形时，若模具间隙不足，零件受到挤压破图1整流罩零件图裂，间隙过大，零件起皱，故根据拉深经验值，间隙值暂取1.1倍的材料厚度，并根据试验结果，对局部目前，整流罩在落压成形过程中存在的主要问间隙进行修正