● 摘要
航空钣金零件具有形状复杂、精度高、耐腐蚀等特点，是现代飞机和发动机中重要的结构零件。随着我国航空技术的发展，对航空钣金零件的性能要求也越来越高。高强不锈钢由于具有高强度、高韧性以及耐腐蚀性等优点，已成为一种新型的航空钣金材料。因此，开展高强不锈钢成形技术的研究具有十分重要的理论和实际意义。本文主要针对新研制的15-5PH高强不锈钢材料成形技术进行了研究，通过基本成形试验，了解并掌握15-5PH钢板的基本成形性能。结合有限元模拟技术与板料成形试验方法，提出并验证两种典型飞机钣金零件的成形方案，优化成形工艺参数，并最终确定零件的成形工艺。研究工作主要取得了以下结果：（1）通过板材成形性能试验，建立了15-5PH高强不锈钢材料的本构方程和成形破裂判据，并评价了15-5PH高强不锈钢材料的成形性能。（2）利用响应面优化方法，对15-5PH高强不锈钢材料的厚向异性指数进行了反求，得到了较为准确的厚向异性指数值。（3）研究了飞机高精度隔片零件的成形过程，结合有限元模拟和试验的方法，优化了零件的成形工艺参数，确定了零件的成形工艺，并对成形零件的回弹进行了补偿。（4）针对飞机框形零件结构特点，设计了缩比特征零件，在零件工艺分析的基础上，提出了飞机框形零件的成形方案，并利用有限元模拟及试验的方法，验证了成形方案的可行性。