在浙江大學、武漢重型機床有限公司、中信重工、濟南二機床等相關部件承制單位的大力協(xié)助下,中航工業(yè)北京航空制、造工程研究所與西安航天動力機械廠克服種種困難、共同努力。2011年11月,設備進入用戶現(xiàn)場進行總裝;2012年11月,完成設備靜態(tài)、動態(tài)及功能調試并開始試旋;半年多時間的旋壓工藝試驗表明,該設備整體結構強度高、剛性好、控制精度高,具有同步進刀、錯距旋壓、旋壓力智能調節(jié)等先進功能,整體性能優(yōu)越。旋壓出的零件各項性能指標均符合用戶的使用要求,其旋輪推力和可旋壓零件尺寸堪稱亞洲之最。
這一設備采用參數(shù)化技術對CAE模型進行參數(shù)控制,整個設備由400多個參數(shù)組成,借助于ANSYS/APDL進行二次開發(fā)建立了參數(shù)輸入模塊,通過菜單形式輸入?yún)?shù)完成有限元參數(shù)化模型的快速建立。在有限元模型參數(shù)化的基礎上,可以方便的計算出各形狀及物性參數(shù)對目標函數(shù)的靈敏度,采用一種基于參數(shù)形質靈敏度的振蕩優(yōu)化方法,通過控制結構質量上下波動,在變形極小化目標控制下使結構參數(shù)不斷發(fā)生變化,最終產(chǎn)生重量不變性能更優(yōu)的新結構,極大提高了優(yōu)化效率和產(chǎn)品性能。通過設計過程的全參數(shù)優(yōu)化,最終方案主要計算數(shù)據(jù)完全滿足技術任務書要求。與初始所選的結構相比較,在不降低產(chǎn)品性能的前提下,通過參數(shù)優(yōu)化最終結構減輕重量近300噸,節(jié)能節(jié)材顯著。
大型數(shù)控旋壓機是航空航天領域大型薄壁回轉體金屬結構制造的必備裝備,是突破航空、航天、船舶、汽車等行業(yè)大型薄壁回轉體零件制造瓶頸的關鍵設備,該設備的研制成功填補了我國金屬成形領域的一項空白。
研制大型立式數(shù)控強力旋壓設備,主要滿足航空、航天、船舶、汽車等行業(yè)大型薄壁回轉體零件的制造,解決國防急需的大推力運載火箭、飛機發(fā)動機等制造瓶頸,推動旋壓結構件在大飛機、飛機發(fā)動機和大型壓力容器上的應用問題。