航空發(fā)動機冷氣導(dǎo)管成形工藝研究.pdf

1、冷氣導(dǎo)管作為大推重比航空燃氣渦輪發(fā)動機的重要部件，主要用于發(fā)動機導(dǎo)向葉片冷卻及調(diào)節(jié)葉片腔內(nèi)的溫度場，是包括氣流沿導(dǎo)管軸向流出及通過管壁上的小孔流向葉片內(nèi)腔的薄壁零件，其管端翻邊等工藝已成為該部件制造的瓶頸。目前，國外航空發(fā)動機先進制造公司對該部件實行制造技術(shù)保密。因此，開展其相關(guān)成形工藝的研究具有重要意義。
　　本文以某型航空燃氣渦輪發(fā)動機冷氣導(dǎo)管零件為研究對象，通過分析其成形工藝特點和生產(chǎn)制造現(xiàn)狀，在綜合討論實際生產(chǎn)中遇到的問題

2、和現(xiàn)有技術(shù)手段的基礎(chǔ)上提出了本文的研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)問題。首先，依據(jù)冷氣導(dǎo)管外形特征進行了冷氣導(dǎo)管預(yù)成形毛坯設(shè)計及其毛料優(yōu)化，并以此為基礎(chǔ)利用卷制方法得到了冷氣導(dǎo)管預(yù)成形毛坯，同時以正交試驗方式對冷氣導(dǎo)管毛坯材料0.2mm厚Inconel625鎳基高溫合金薄板的脈沖激光焊接工藝展開了研究，獲得了符合強度要求的優(yōu)化焊接工藝參數(shù)組合，然后以該組參數(shù)為基礎(chǔ)、以獲得的預(yù)成形毛坯為試驗材料進行了冷氣導(dǎo)管毛坯焊接試驗，得到了可供后續(xù)成形試驗使用的合

3、格毛坯。此外，采用有限元模擬分析和試驗驗證相結(jié)合的方式對冷氣導(dǎo)管的翻邊工藝展開了研究。首先依據(jù)塑性力學(xué)方法從理論上分析了冷氣導(dǎo)管脹形法和沖壓法翻邊成形的可行性和影響因素，然后利用有限元分析軟件Abaqus分別對脹形法和沖壓法翻邊成形過程進行了有限元仿真分析，主要研究不同工藝參數(shù)下翻邊成形時的材料流動和變形過程，得到了壓力、脹芯和軸向進給量對脹形法翻邊以及管坯高度和摩擦系數(shù)對沖壓法翻邊的成形質(zhì)量的影響規(guī)律，并提出了改善翻邊過程中起皺及破裂

4、缺陷的有效方法?；谝陨铣尚文M研究結(jié)果進行了脹形和沖壓法翻邊試驗，試驗結(jié)果表明脹形翻邊法因試驗中成形壓力不足容易出現(xiàn)起皺現(xiàn)象、沖壓法翻邊在油潤滑條件下可得到合格翻邊零件，試驗結(jié)果與有限元模擬結(jié)論具有較高的一致性，對比分析認為沖壓翻邊法相較于脹形翻邊方法具有模具簡單、設(shè)備要求低及操作方便的優(yōu)點。本文提出了基于冷氣導(dǎo)管外形特征的預(yù)成形毛坯設(shè)計及其坯料展開優(yōu)化方法；針對冷氣導(dǎo)管預(yù)成形毛坯焊接要求，得出了合理的激光焊接工藝參數(shù)；采用沖壓翻邊法