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作品名称：某型航空不同宽长比粘性介质压力成形数值模拟
学校名称：西安明德理工学院
参赛队伍：Fulao
队伍编号：212502
参赛学生：王晨鸣杨家辉耿宇凡
指导老师：刘小军
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

某型航空盒形件是航空航天领域常用的结构元件，其成形质量直接影响整体结构的稳定性和性能。随着航空制造业对复杂形状零件需求的增加，传统硬模冲压工艺在材料利用率、成形精度和成本控制方面存在局限。为此，项目采用粘性介质压力成形技术，利用高粘度半液态介质作为压力传递媒介，实现对铝合金板材的均匀施压成形。该产品结构为不同宽长比的盒形件，通过凹模、压边圈、粘性介质仓等部件协同作用，确保板材在成形过程中受力均匀，避免局部应力集中和表面损伤。使用时，将板材置于模具型腔中，注入粘性介质并施加压力，使板材逐步贴合凹模形状，最终形成尺寸精确、表面光滑的盒形件。该技术适用于深拉伸、复杂曲面的零件制造，具有较高的工程应用价值。
本项目基于粘性介质压力成形原理，利用具有良好流动性的橡胶介质在压力作用下均匀传递载荷，使板材发生塑性变形并贴合模具型腔。设计方案包括四个不同宽长比（1.0、1.2、1.3、1.5）的盒形件模型，通过UG NX 12.0进行三维建模，并导入ANSYS/LS-DYNA进行有限元仿真。设计中考虑了凹模倒圆角以减小摩擦和应力集中，压边圈用于控制材料流动、防止起皱，粘性介质仓则确保介质充盈与压力均匀。材料方面，模具选用结构钢，板材为具有双线性各向同性硬化特性的铝合金，粘性介质为橡胶。通过设置合理的边界条件、网格划分和压边力参数，模拟分析了不同宽长比对壁厚分布和等效应力的影响，优化了成形工艺参数。