航空发动机叶片导流管的固态介质模锻成形技术

摘要

对导流管的固态介质模锻成形工艺过程进行了有限元仿真,并对管坯尺寸、芯料体积、管坯与芯料和模具的摩擦系数等工艺参数展开研究,得到该工艺各参数对管坯成形后的厚度分布和形状精度的影响规律。分别通过单向拉伸试验和单向压缩试验,得到管坯材料和固态介质锡的应力–应变关系。给出了以零件最终几何信息来确定管坯和芯料几何尺寸的方法。为了避免飞边的出现,提出了沿切向设置分模面的模具设计方式。依据材料数据、管坯、芯料和模具的几何模型,建立了成形过程的有限元模型并对工艺过程进行仿真。将仿真结果中的零件厚度分布和贴模度作为评价成形质量的指标,分析了管坯和芯料的尺寸参数α和β,以及管坯与芯料、模具的摩擦系数fi和ft对成形结果的影响规律。结果表明,管坯和芯料的周长和容积缩放系数组合为α=1.00和β=1.05,摩擦系数组合为fi=0.05和ft=0.05时更有利于成形结果的厚度和贴模度分布。