超薄壁高精度金属管件弯曲成形装备关键技术及工程应用
项目简介
超薄壁高精度金属管件弯曲成形装备是我国许多重大工程与装备的基础，航 空航天、船舶、汽车、高铁等所需弯曲成形装备向品质高端化、工况极端化、产 品系列化的方向发展，弯曲成形装备自主研发中遇到了弯管超薄壁起皱破裂、小 弯径截面变形和大弯角回弹等重大技术难题。 在国家科技计划等课题资助下，项目提出并实现了超薄壁高精度弯曲成形装 备关键技术及工程应用，取得了一系列重要成果与突破： 创新成果1：提出并实现了弯曲成形装备超薄壁抑制隐性溃变抗皱裂技术。 构建了抑制微观隐性皱纹波溃变抗皱裂模型，实现了多模联动弯曲区域增稳抗皱 裂成形工艺方法，自主研发了超薄壁管坯抗皱裂新型芯棒模组，弯径1.5D弯管减 薄率由23%提高到16%，褶皱度由0.2D%提高到0.1D%。 创新成果2：提出并实现了弯曲成形装备小弯径截面均衡保形技术。构建了 多向应力耦合作用的弯曲过程截面力致形变模型，揭示了小弯径弯曲成形截面畸 变与影响参数的变化规律，自主研发了新型保形自适应抗扁装置，弯径1.2D弯管 椭圆度由14%提高到5%。 创新成果3：提出并实现了弯曲成形装备大弯角变压边力回弹精准预测技术。 构建了薄壁管件临界压边力回弹预测模型，揭示了大弯角薄壁管件变压边力应变 诱导机理，实现了复杂薄壁管件大弯角压边力分布优化，弯曲角180°弯管回弹预 测精度达到±0.1°，回弹控制±0.12°。项目研制了弯曲成形装备工艺与性能试验集 成平台，实现了KM-38CNC弯管成套装备、KM-50CNC全伺服左右弯双向弯管装 备、KM-325CNC重型弯管装备等重大装备系列产品的产业化，项目经技术鉴定， 技术达到国际先进水平，对提升我国重大装备自主创新能力做出了重要贡献。 项目制定国家与行业标准5部，获国家发明专利21项，软件著作权10项，发 表SCI/EI论文31篇。项目技术在中航成飞（XX战机航空铝合金管薄壁件，填补 航空弯管领域中国制造的空白）、武船机电（大型舰艇钛合金管路系统）、中车 株机（重载电力机车细长薄壁管）、十堰银轮（汽车用高性能制动管）等国家重 大工程中得到成功应用，突破了发达国家对我国超薄壁高精度弯曲成形装备技术 封锁，成功替代进口产品，近三年新增销售收入10.23亿元，新增利税1.02亿元， 产品推广到英国爱普兰顿、美国波音、德国大众、中航西飞、大连船舶等国内外 著名企业，应用前景广阔。
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