首次實(shí)現(xiàn)世界最大尺寸火箭貯箱瓜瓣形性一體化制造

　　“大型構(gòu)件蠕變時(shí)效形性一體化制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲得省技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

　　大型火箭貯箱的箱底，是由一塊塊形似瓜類切瓣的重要結(jié)構(gòu)件組成。中南大學(xué)牽頭發(fā)明的一項(xiàng)技術(shù)，成功應(yīng)用于大型運(yùn)載火箭貯箱薄壁結(jié)構(gòu)件制造，突破了現(xiàn)有技術(shù)制造極限，首次實(shí)現(xiàn)了世界最大尺寸直徑10m級(jí)重型火箭貯箱瓜瓣的形性一體化制造。不僅力學(xué)性能提高了10%，成形精度達(dá)到毫米級(jí)，而且大幅縮減了工序，瓜瓣成形效率提高，成本降低。在今天召開的湖南省推進(jìn)創(chuàng)新型省份建設(shè)暨科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，“大型構(gòu)件蠕變時(shí)效形性一體化制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲得省技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

　　航空航天制造業(yè)是我國亟待發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，運(yùn)載能力及生產(chǎn)效率需求成倍增長，亟需空天運(yùn)載器制造能力的跨越式發(fā)展。其中，大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造是關(guān)鍵，既要保證成形精度，又要滿足力學(xué)性能、抗腐蝕性能、疲勞性能、斷裂韌性等多種性能要求。構(gòu)件制造涉及的流程很長，而且成形過程會(huì)影響成性，成性過程也會(huì)影響成形。然而，傳統(tǒng)制造技術(shù)因成形與成性為主的制造環(huán)境時(shí)空分離，難以實(shí)現(xiàn)形性協(xié)同制造。

　　項(xiàng)目負(fù)責(zé)人湛利華教授介紹，歷時(shí)十余年的理論、技術(shù)與應(yīng)用研究，項(xiàng)目組構(gòu)建了系列高強(qiáng)鋁合金蠕變時(shí)效特性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和模型庫，形成了大型構(gòu)件蠕變時(shí)效成形全過程多場耦合建模方法及具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模具集成優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)等，提出了復(fù)合能場調(diào)控大型構(gòu)件蠕變時(shí)效形性一體化制造新方法，有效解決了大型構(gòu)件高性能與高精度協(xié)同制造的國際難題。依靠獨(dú)門方法，在最后一個(gè)制造環(huán)節(jié)里，項(xiàng)目組對(duì)電脈沖能場、振動(dòng)能場、溫度和載荷等多種能場的匹配設(shè)計(jì)，就是催化大型構(gòu)件同時(shí)成形成性的魔力。

　　據(jù)悉，該項(xiàng)目研發(fā)的相關(guān)材料本構(gòu)模型被編入頂級(jí)鈑金成形分析軟件PAMSTAMP，并以第一完成人姓氏zhan’s model命名。成果還將進(jìn)一步推廣應(yīng)用到戰(zhàn)略武器、大飛機(jī)等大型結(jié)構(gòu)件制造，為我國新一代運(yùn)載火箭、大飛機(jī)及先進(jìn)武器裝備等研制作出突出貢獻(xiàn)。

　　(文/胡宇芬 任彬彬)