寻求SFH筒形件方便压成形过程分析方法的技术方案
合作区域: 国内
拟投入总金额: 5.0万元
所属地域: 宁海县
技术领域: 地球物理学和空间物理学
技术交易金额: 万元
截止日期: 2026-09-25
信息描述
研发背景:

SFH筒形件作为航空、航天、汽车及机械装备等领域的关键结构件,其成形质量直接影响整机性能与服役可靠性。随着高端装备向轻量化、高精度方向快速发展,对SFH筒形件的尺寸精度、表面质量和力学性能提出了更高要求。方便压成形作为一种先进的筒形件成形工艺,兼具工艺柔性好、材料利用率高、生产成本低等显著优势。然而,该工艺涉及材料非线性、几何非线性及边界条件非线性等多重复杂因素,成形过程中应力应变分布规律尚不清晰,工艺参数与成形质量之间的定量关系缺乏系统研究。当前行业对SFH筒形件方便压成形过程的分析仍主要依赖经验试错和传统估算方法,难以满足高效、精准的工艺设计需求。因此,亟需建立一套科学、系统的SFH筒形件方便压成形过程分析方法,为工艺优化和质量控制提供理论依据与技术支撑。

主要内容:

SFH筒形件方便压成形过程分析面临的核心技术难题包括以下几个方面:其一,方便压成形过程中材料的塑性流动规律复杂,应力场与应变场的分布特征及其演化机制尚不明确,难以准确预测成形缺陷的产生;其二,工艺参数(如成形压力、加载路径、坯料温度、模具结构等)与成形质量之间的映射关系呈高度非线性,缺乏精准的定量描述模型;其三,成形过程中失稳起皱、壁厚不均、开裂等典型缺陷的形成规律及临界条件尚未系统揭示;其四,现有分析方法多基于经验系数表和简化假设,计算精度和适用范围有限,难以适应不同材料、不同尺寸SFH筒形件的工艺分析需求。上述难题相互耦合,构成了SFH筒形件方便压成形过程分析的技术瓶颈。

前期研究开发基础:

项目团队在筒形件成形工艺与分析领域已积累了较为扎实的研究基础。在理论研究方面,团队深入掌握了筒形件成形过程中金属流动规律、应力应变分布特征及缺陷形成机理等基础理论。在数值模拟方面,已具备基于有限元分析软件(如Deform-3D、Dynaform等)开展筒形件成形过程三维仿真分析的能力,能够对成形过程中的应力场、应变场、载荷变化及材料流动趋势进行有效模拟。在试验研究方面,已建立了较为完善的筒形件成形试验平台和检测手段,可开展不同工艺条件下的成形实验与成形质量评价。此外,团队在筒形件成形工艺参数优化、模具设计及缺陷控制等方面也积累了丰富的工程实践经验。上述工作为SFH筒形件方便压成形过程分析方法的研发奠定了良好的理论与技术基础。

现有的生产和研发的设备:
攻关目标:

本项目旨在突破SFH筒形件方便压成形过程分析的关键技术,建立一套科学、系统、准确的分析方法体系。具体攻关目标包括:(1)揭示SFH筒形件方便压成形过程中材料的塑性流动规律及应力应变演化机制,建立成形过程的力学分析模型;(2)构建工艺参数(成形压力、加载路径、坯料温度等)与成形质量(壁厚分布、尺寸精度、表面质量、缺陷状态等)之间的定量映射关系;(3)系统阐明方便压成形过程中失稳起皱、壁厚不均、开裂等典型缺陷的形成规律及临界判据;(4)开发适用于不同材料、不同规格SFH筒形件的成形过程分析计算方法,实现成形质量的精准预测与工艺参数的快速优化。最终形成一套具有自主知识产权的SFH筒形件方便压成形过程分析技术方案,显著提升工艺设计效率与成形质量一致性。

成果形式:

本项目预期形成以下成果:(1)形成《SFH筒形件方便压成形过程分析方法技术报告》一套,系统阐述成形过程的力学分析模型、工艺参数-成形质量映射关系及缺陷形成规律;(2)建立SFH筒形件方便压成形过程数值模拟分析规范,涵盖模型建立、边界条件设置、求解策略及结果评价等全流程技术要点;(3)形成SFH筒形件方便压成形工艺参数优化指导手册,明确关键工艺参数的选取原则与优化方法;(4)发表学术论文2~3篇,申请发明专利1~2项,形成具有自主知识产权的核心技术成果;(5)培养一批掌握SFH筒形件方便压成形过程分析技术的专业人才,为成果的工程化应用提供人才保障。