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第1章 概述1

1.1 航空钣金成形技术的种类1

1.2 航空钣金成形技术特点2

1.2.1 板材成形技术特点3

1.2.2 管材成形技术特点5

1.2.3 型材成形技术特点6

1.3 航空钣金成形变形方式7

1.4 航空钣金成形技术的地位和作用7

1.4.1 板材在航空领域的地位与作用11

1.4.2 管材在航空领域的地位与作用13

1.4.3 型材在航空领域的地位与作用14

1.5 航空钣金成形技术的现状与发展趋势15

1.5.1 世界航空钣金成形技术的现状与发展趋势15

1.5.2 我国在航空钣金成形技术领域与先进水平间的差距19

第2章 超塑成形／扩散连接技术22

2.1 超塑成形／扩散连接技术的原理与特点22

2.1.1 材料的超塑性22

2.1.2 超塑性分类22

2.1.3 超塑性变形机理23

2.1.4 超塑性能的影响因素24

2.1.5 超塑性材料26

2.1.6 材料扩散连接26

2.1.7 扩散连接接头形成机制28

2.1.8 扩散连接接头质量的主要影响因素29

2.1.9 超塑成形／扩散连接组合工艺30

2.1.10 超塑成形／扩散连接组合工艺典型结构形式31

2.1.11 超塑成形／扩散连接构件的结构特点32

2.2 超塑成形／扩散连接技术研究应用进展32

2.2.1 国外研究应用进展32

2.2.2 国内研究应用进展35

2.3 钛合金超塑成形／扩散连接技术37

2.3.1 单层结构超塑成形技术38

2.3.2 钛合金多层结构超塑成形／扩散连接技术41

2.4 超塑成形／扩散连接结构主要缺陷形式及质量控制54

2.5 SPF/DB设备与模具56

2.5.1 SPF/DB设备组成和分类56

2.5.2 SPF/DB设备的关键技术要求58

2.5.3 SPF/DB模具59

2.6 技术发展展望62

第3章 喷丸成形技术64

3.1 喷丸成形原理与特点64

3.1.1 喷丸成形原理及工艺参数64

3.1.2 喷丸成形种类65

3.1.3 喷丸成形特点67

3.2 壁板零件的种类及其喷丸成形方法68

3.2.1 壁板零件的种类68

3.2.2 典型壁板零件的喷丸成形方法69

3.3 喷丸成形技术研究应用进展73

3.3.1 国外研究应用进展73

3.3.2 国内研究应用进展74

3.4 壁板零件喷丸工艺数字化几何分析技术75

3.4.1 壁板外形曲面类型区域分析及展向折弯线75

3.4.2 弦向喷丸路径及其规划方法76

3.4.3 特征点选取及相关数据提取79

3.5 喷丸成形过程数值模拟技术81

3.5.1 喷丸模拟方法81

3.5.2 弹丸撞击过程模拟及残余应力分析82

3.5.3 等效热载荷模拟及宏观变形预测93

3.6 壁板喷丸成形工艺参数的确定101

3.6.1 喷丸成形工艺参数对喷丸变形的影响规律101

3.6.2 弦向喷丸成形工艺参数的确定103

3.6.3 展向喷丸成形工艺参数的确定107

3.7 壁板零件喷丸强化及变形校正110

3.7.1 喷丸强化基本概念110

3.7.2 壁板零件的喷丸强化技术111

3.7.3 壁板零件喷丸强化变形校正技术112

3.8 喷丸工艺对材料表面质量和力学性能的影响114

3.8.1 喷丸工艺对材料表面质量的影响114

3.8.2 喷丸工艺对材料力学性能的影响118

3.9 喷丸成形设备及工装124

3.9.1 喷丸成形设备124

3.9.2 喷丸成形工装126

3.10 喷丸成形技术的工程应用130

3.10.1 ARJ21飞机机翼壁板喷丸成形130

3.10.2 带筋整体壁板喷丸成形134

3.11 技术发展展望及新型喷丸加工方法137

3.11.1 激光喷丸技术137

3.11.2 不同尺寸弹丸双面喷丸成形技术139

3.11.3 超声喷丸技术139

3.11.4 高压水喷丸技术140

第4章 蠕变时效成形技术142

4.1 原理与特点142

4.1.1 蠕变时效成形原理142

4.1.2 蠕变时效成形宏观力学变形和微观组织演变机制142

4.1.3 蠕变时效成形工艺特点及工艺参数144

4.2 蠕变时效成形技术研究应用进展144

4.2.1 研究应用进展144

4.2.2 应用现状150

4.3 蠕变时效成形材料组织和性能控制151

4.3.1 室温力学性能151

4.3.2 断裂韧性152

4.3.3 疲劳裂纹扩展速率154

4.3.4 高周疲劳性能156

4.3.5 应力腐蚀性能158

4.3.6 微观组织158

4.4 蠕变时效成形材料变形规律161

4.4.1 时效成形温度对回弹的影响规律161

4.4.2 时效成形时间对回弹的影响规律162

4.4.3 预弯曲率半径对回弹的影响规律164

4.4.4 板材厚度对回弹的影响规律164

4.4.5 主要工艺参数与回弹量之间的关系165

4.5 蠕变时效成形有限元数值模拟167

4.5.1 蠕变时效成形本构方程的建立167

4.5.2 双凸外形零件时效成形有限元模拟175

4.5.3 马鞍外形零件时效成形有限元模拟178

4.5.4 扭转外形零件时效成形有限元模拟180

4.5.5 微观组织结构的有限元模拟183

4.6 蠕变时效成形模具型面优化技术186

4.6.1 基于零件回弹补偿的模具型面修正方法186

4.6.2 基于实际零件回弹量的模具型面优化方法194

4.7 蠕变时效成形设备与模具201

4.7.1 蠕变时效成形设备201

4.7.2 时效成形工装模具202

4.8 工程应用206

4.8.1 典型壁板零件蠕变时效成形工艺流程206

4.8.2 C919飞机机翼上壁板模拟件207

4.8.3 机身带筋整体壁板模拟件216

4.9 技术发展展望220

第5章 旋压成形技术221

5.1 原理、分类和特点221

5.1.1 旋压成形原理221

5.1.2 旋压成形技术分类221

5.1.3 旋压成形技术特点227

5.2 技术研究应用进展231

5.2.1 旋压技术在国内外的发展现状231

5.2.2 旋压技术应用研究进展233

5.3 铝合金强力旋压成形技术236

5.3.1 尖锥形曲面外形构件旋压成形236

5.3.2 大长径比小曲率曲面外形构件旋压成形238

5.3.3 曲面外形带环形内筋构件旋压成形242

5.3.4 变壁厚曲面外形构件旋压成形245

5.3.5 筒形与锥形组合型面旋压成形247

5.4 难变形材料热旋压成形技术249

5.4.1 钛合金旋压成形技术249

5.4.2 高温合金旋压成形技术252

5.4.3 金属间化合物旋压成形技术256

5.5 铌金属旋压成形技术257

5.5.1 铌超导腔半腔零件旋压成形257

5.5.2 铌材料筒形零件旋压成形263

5.5.3 旋压及热处理对铌材料组织性能的影响265

5.6 旋压产品主要缺陷形式及质量控制268

5.6.1 旋压产品主要缺陷形式及消除措施268

5.6.2 金相组织及性能控制269

5.6.3 外形尺寸精度控制269

5.7 旋压设备及工装模具271

5.7.1 旋压设备技术要求和分类271

5.7.2 旋压设备的组成273

5.7.3 典型旋压设备275

5.7.4 旋压成形芯模277

5.7.5 旋轮277

5.8 旋压成形技术发展展望279

第6章 柔性多点模具蒙皮拉形技术280

6.1 原理与特点280

6.1.1 蒙皮类零件及其成形方法280

6.1.2 柔性多点模具蒙皮拉形原理及特点281

6.2 技术研究应用进展283

6.2.1 国外研究应用进展283

6.2.2 国内研究应用现状284

6.3 柔性多点模具结构及型面控制285

6.3.1 柔性多点模具结构及模具型面调整驱动方式285

6.3.2 一拖多驱动方式柔性多点模具结构286

6.3.3 一拖多驱动方式柔性多点模具型面控制288

6.4 柔性多点模具蒙皮拉形型面有限元优化技术290

6.4.1 柔性多点模具蒙皮拉形模型的选择290

6.4.2 柔性多点模具包络面简化模型可行性的验证292

6.4.3 基于回弹补偿的模具型面优化方法296

6.5 柔性多点模具蒙皮拉形工艺技术298

6.5.1 单曲率零件柔性多点模具蒙皮拉形300

6.5.2 双凸零件柔性多点模具蒙皮拉形300

6.5.3 拉形零件外形检测及数据处理301

6.6 主要缺陷形式及质量控制305

6.6.1 主要缺陷形式305

6.6.2 表面质量影响因素分析及试验方案设计306

6.6.3 表面质量试验结果分析308

6.7 工程应用312

6.7.1 工艺准备313

6.7.2 柔性多点模具蒙皮拉形315

6.7.3 蒙皮零件数字化切割和测量315

6.8 技术发展展望318

第7章 板材柔性介质压力辅助成形技术319

7.1 引言319

7.2 工艺分类及特点319

7.2.1 柔性介质压力辅助成形工艺分类319

7.2.2 柔性介质压力辅助成形类工艺特点319

7.3 技术研究应用进展320

7.3.1 柔性介质压力辅助成形技术发展历程320

7.3.2 板材充液成形技术研究现状321

7.4 板材充液成形技术325

7.4.1 充液成形基本原理及常用工艺方法325

7.4.2 充液拉深成形基本力学模型328

7.4.3 液体压力对充液成形的影响338

7.4.4 板材液压胀形关键问题342

7.4.5 液体加载曲线的处理346

7.4.6 筒形件充液拉深成形主要工艺参数347

7.4.7 板材充液成形设备与模具351

7.4.8 典型工程应用实例357

7.5 技术发展展望368

7.5.1 脉动液压成形技术368

7.5.2 热油介质成形技术368

第8章 钛合金板材热成形技术370

8.1 原理与特点370

8.1.1 钛合金板材热成形技术原理370

8.1.2 钛合金板材加热的方法370

8.1.3 钛合金板材热成形技术特点372

8.2 钛合金板材热成形技术研究应用进展372

8.3 钛合金板材热成形的成形极限图374

8.3.1 钛合金热态成形极限试验网格印制方法374

8.3.2 钛合金热态成形极限试验376

8.3.3 应用实例378

8.4 钛合金板材热成形工艺过程、方法与主要工艺参数381

8.4.1 钛合金板材热成形工艺过程381

8.4.2 钛合金板材热成形主要工艺参数384

8.4.3 钛合金板材典型热成形工艺方法385

8.5 主要缺陷形式及质量控制392

8.5.1 主要成形缺陷392

8.5.2 显微组织及性能控制393

8.5.3 外形尺寸精度控制394

8.6 钛合金板材热成形设备与模具397

8.6.1 热成形设备397

8.6.2 热成形模具399

8.7 钛合金热成形／焊接组合工艺401

8.7.1 零件主要外形和结构特点401

8.7.2 工艺方案的制定402

8.7.3 分瓣压弯成形工艺及质量控制403

8.7.4 整体组焊工艺及质量控制404

8.7.5 整体热胀形工艺及质量控制405

第9章 型材拉弯成形技术407

9.1 原理与特点407

9.1.1 拉弯成形基本原理407

9.1.2 型材拉弯成形工艺特点407

9.1.3 型材拉弯工艺分类407

9.1.4 拉弯成形加载方式409

9.2 技术研究应用进展410

9.2.1 拉弯成形塑性理论研究410

9.2.2 拉弯成形试验研究411

9.2.3 拉弯成形数值模拟技术412

9.2.4 专用型材拉弯应用系统开发412

9.3 型材拉弯变形理论解析413

9.3.1 拉弯过程应力应变分析413

9.3.2 回弹计算416

9.4 型材拉弯主要工艺参数417

9.5 拉弯成形工艺418

9.5.1 一次拉弯工艺418

9.5.2 二次拉弯工艺418

9.5.3 数控拉弯过程及参数设定418

9.6 热拉弯成形工艺420

9.6.1 加热规范421

9.6.2 热拉弯拉伸量422

9.6.3 热拉弯润滑剂422

9.7 型材拉弯过程数值模拟422

9.7.1 拉弯成形数值模拟主要流程423

9.7.2 型材拉弯数值模拟主要技术内容423

9.7.3 典型实例分析426

9.8 拉弯成形主要缺陷及质量控制428

9.9 拉弯设备及模具430

9.9.1 拉弯机430

9.9.2 拉弯模具433

9.10 工程应用436

9.10.1 铝合金球面框零件拉弯成形436

9.10.2 新型铝锂合金型材拉弯成形441

9.11 技术发展展望444

第10章 管材成形与连接技术445

10.1 原理与特点445

10.1.1 管材弯曲成形技术原理与特点445

10.1.2 异形截面管材胀形技术原理与特点448

10.1.3 管端成形与连接技术原理与特点450

10.2 技术研究应用进展452

10.2.1 国外研究应用进展452

10.2.2 国内研究应用现状454

10.3 大直径薄壁管件弯曲成形技术456

10.3.1 大直径薄壁管定义及成形难点分析456

10.3.2 大直径薄壁管绕弯成形过程数值模拟456

10.3.3 典型大直径薄壁管绕弯成形工艺462

10.3.4 主要缺陷形式及质量控制463

10.4 小弯曲半径管件推弯成形技术463

10.4.1 小弯曲半径管的定义及应用463

10.4.2 小弯曲半径管推弯过程数值模拟464

10.4.3 典型小弯曲半径管推弯成形工艺470

10.4.4 主要缺陷形式及质量控制472

10.5 复杂截面管件弯／胀成形技术473

10.5.1 复杂截面管件及其应用473

10.5.2 管材弯／胀成形过程数值模拟473

10.5.3 典型复杂截面管弯／胀成形工艺474

10.5.4 主要缺陷形式及质量控制475

10.6 钛合金无扩口内径滚压连接技术476

10.6.1 钛合金无扩口内径滚压连接管件结构及其应用476

10.6.2 钛合金无扩口内径滚压连接过程数值模拟477

10.6.3 管材无扩口内径滚压连接密封性能分析与测试方法480

10.6.4 典型钛合金无扩口内径滚压连接工艺482

10.6.5 主要缺陷形式及质量控制488

10.7 典型设备及工装模具489

10.7.1 推弯成形设备及工装模具489

10.7.2 无扩口内径滚压连接设备及工装模具489

第11章 精密化学铣切成形技术492

11.1 化学铣切成形原理与特点492

11.1.1 化学铣切成形原理492

11.1.2 化学铣切加工特点492

11.1.3 化学铣切加工方法的分类493

11.2 技术研究应用进展494

11.3 典型化学铣切零件结构与工艺特点496

11.3.1 典型化学铣切零件结构特点496

11.3.2 典型工艺过程500

11.3.3 典型工艺选择与控制500

11.4 铝（锂）合金化学铣切成形技术507

11.4.1 化学铣切前零件验收507

11.4.2 清洁处理508

11.4.3 涂覆保护涂料508

11.4.4 刻形509

11.4.5 腐蚀加工510

11.4.6 除胶519

11.4.7 检验519

11.5 钛合金化学铣切成形技术526

11.5.1 前处理527

11.5.2 涂覆保护涂料529

11.5.3 腐蚀加工529

11.5.4 检验533

11.6 化学铣切对材料组织性能的影响535

11.6.1 晶间腐蚀535

11.6.2 表面粗糙度537

11.6.3 力学性能541

11.6.4 吸氢548

11.7 化学铣切设备和仪器552

11.7.1 清洁处理线552

11.7.2 化学铣切生产线553

11.7.3 涂胶设备554

11.7.4 刻形设备与样板554

11.7.5 废物处理设备555

11.7.6 测量仪器555

11.8 工程应用实例555

11.9 技术发展展望556

参考文献558