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高溫合金壁厚漸變回轉件強力旋壓成形

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高溫合金壁厚漸變回轉件強力旋壓成形

發布日期:2020-06-11 作者: 點擊:

高溫合金壁厚漸變回轉件強力旋壓成形

                                                                                       未標題-1.jpg


    強力旋壓作為一種特殊的加工技術,因具備變形條件好、制品性能高、材料利用率高、制品范圍廣等優點而被廣泛應用于航空航天、國防軍工以及家用器具等領域。壁厚漸變錐形回轉件作為航空發動機鈑金機匣零件的一種,其材料為高溫合金,具有壁薄、形狀復雜、材料難成形等特點。綜合考慮生產效率、制造成本、加工條件等因素,采用強力旋壓技術對壁厚漸變錐形回轉件進行加工是最佳選擇。在國家大力支持航空發動機產業發展的背景下,行業對發動機鈑金機匣零件的質量提出了更高要求。為有效控制壁厚漸變錐形旋壓件的變形,實現該類鈑金機匣零件的精確成形,有必要開展成形機理、工藝參數對成形質量的影響及其優化等方面的研究。論文通過拉伸試驗,獲得了常溫下GH3030高溫合金的載荷-位移曲線,并通過公式推導、數據剔除和曲線擬合等手段,確立了該材料在常溫下的真應力-真應變曲線方程;在此基礎上,對GH3030高溫合金壁厚漸變錐形回轉件強力旋壓成形過程進行了仿真模擬,分析了成形過程中工件的等效應力、等效塑性應變和等效彈性應變的分布特征以及材料的塑性流動特征,探明了工件的成形機理;為了定量研究工藝參數對成形質量的影響,分別建立了工件凸緣平直度、錐筒外表面圓度和工件整體壁厚偏差的評價指標,并采用單因素分析法,研究了芯模轉速、旋輪進給量、旋輪安裝角和旋輪圓角半徑等關鍵工藝參數分別對這些指標的影響,探明了相應的影響規律;基于均勻設計法和仿真模擬,以工件凸緣平直度、錐筒外表面圓度和工件整體壁厚偏差的評價指標為目標,研究了工藝參數的影響程度,并得到了最優的工藝參數組合;最后,借助三坐標測量儀對旋壓實驗件進行了坐標采集,得到了實驗件凸緣平直度、錐筒外表面圓度的評價指標值,通過對比分析,得到了實驗結果與仿真結果相符的結論,驗證了仿真分析的可靠性。研究結果為實現航空發動機鈑金機匣精確成形提供了理論依據。

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