首次實現世界最大尺寸火箭貯箱瓜瓣形性一體化制造

　　“大型構件蠕變時效形性一體化制造關鍵技術及應用”項目獲得省技術發明獎一等獎

　　大型火箭貯箱的箱底，是由一塊塊形似瓜類切瓣的重要結構件組成。中南大學牽頭發明的一項技術，成功應用于大型運載火箭貯箱薄壁結構件制造，突破了現有技術制造極限，首次實現了世界最大尺寸直徑10m級重型火箭貯箱瓜瓣的形性一體化制造。不僅力學性能提高了10%，成形精度達到毫米級，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創新型省份建設暨科技獎勵大會上，“大型構件蠕變時效形性一體化制造關鍵技術及應用”項目獲得省技術發明獎一等獎。

　　航空航天制造業是我國亟待發展的戰略性新興產業，運載能力及生產效率需求成倍增長，亟需空天運載器制造能力的跨越式發展。其中，大型復雜結構件的制造是關鍵，既要保證成形精度，又要滿足力學性能、抗腐蝕性能、疲勞性能、斷裂韌性等多種性能要求。構件制造涉及的流程很長，而且成形過程會影響成性，成性過程也會影響成形。然而，傳統制造技術因成形與成性為主的制造環境時空分離，難以實現形性協同制造。

　　項目負責人湛利華教授介紹，歷時十余年的理論、技術與應用研究，項目組構建了系列高強鋁合金蠕變時效特性基礎數據庫和模型庫，形成了大型構件蠕變時效成形全過程多場耦合建模方法及具有自主知識產權的模具集成優化設計軟件系統等，提出了復合能場調控大型構件蠕變時效形性一體化制造新方法，有效解決了大型構件高性能與高精度協同制造的國際難題。依靠獨門方法，在最后一個制造環節里，項目組對電脈沖能場、振動能場、溫度和載荷等多種能場的匹配設計，就是催化大型構件同時成形成性的魔力。

　　據悉，該項目研發的相關材料本構模型被編入頂級鈑金成形分析軟件PAMSTAMP，并以第一完成人姓氏zhan’s model命名。成果還將進一步推廣應用到戰略武器、大飛機等大型結構件制造，為我國新一代運載火箭、大飛機及先進武器裝備等研制作出突出貢獻。

　　(文/胡宇芬 任彬彬)