铝合金薄壁框架件加工变形的应力分布研究

廖 凯，张萧笛，刘义鹏，陈 辉

（中南林业科技大学机电工程学院，长沙410004）

铝合金薄壁框架件加工变形的应力分布研究

廖 凯，张萧笛，刘义鹏，陈 辉

（中南林业科技大学机电工程学院，长沙410004）

7075航空铝合金薄壁框架件加工变形的预测是构件形变控制领域的技术难题，掌握铝合金薄壁框架件上的加工应力分布对预测构件变形有着重要的作用.本文运用弹性力学理论，在实验基础上，利用层削法和X射线衍射应力测试技术，建立了薄壁框架件的应力与弯曲变形的力学模型.模型反映了加工应力和初始应力对构件实际变形的影响机制，在此基础上，再通过数学解析方法，以这两种应力场分布为主变量，构建了薄壁框架构件应力与变形的函数，完成了对构件最大变形挠度的计算.通过比较实验所测构件变形值与计算得到的变形结果发现：构件实际测量最大变形量基本处于数学解析函数计算变形区间内，数据偏差在20～50 μm.研究结果表明：在已知初始应力、结构尺寸、加工参数条件下，解析函数能有效地预测出薄壁框架件加工后的变形，可为薄壁构件加工变形控制提供工艺指导.

铝合金；薄壁框架件；力学模型；解析函数；变形预测

航空整体结构框架件尺寸大、结构复杂、壁薄、刚度差，在生产制备过程中加工质量和精度很难控制，容易发生变形，普遍存在的加工变形已是数控加工领域的一大难题［1－4］.

国内学者在铝合金材料性能方面做了大量……