葉片精密鍛造成形質(zhì)點流動規(guī)律研究.pdf

1、在工程實際中，由于惡劣的工作環(huán)境，汽輪機葉片對葉片鍛件的質(zhì)量和性能要求非常高。傳統(tǒng)的葉片加工方法不僅材料去除率高、加工效率低，而且還不能滿足葉片的高性能要求。隨著工藝技術的進步，葉片精密鍛造成形技術逐漸代替了傳統(tǒng)的低效與高去除率的加工方式，并在很大程度上改善了葉片的力學與化學性能，提高了葉片的使用壽命。葉片精密鍛造成形技術在葉片加工中的廣泛應用，使得對其成形規(guī)律及性能改善的研究成為了一門集多學科與一體的研究領域。但是由于汽輪機葉片曲面形

2、狀復雜、材料變形抗力大等的特點使得其在鍛造成形過程中的變形情況也極為復雜。
　　汽輪機葉片的鍛造成形過程是一種典型的非線性塑性變形，變形過程中由于鍛件內(nèi)部各部分金屬質(zhì)點流動的不均勻性，使鍛件內(nèi)部的應力應變與組織結構等的分布也不均勻，從而使葉片材料的性能得不到充分的發(fā)揮。
　　對于以上提出的問題，本文主要通過以下工作對其進行分析：
　　1)根據(jù)汽輪機葉片的特征，對葉片的鍛件尺寸、平衡角、飛邊槽、模具的分模等問題進行了計算

3、與設計，然后根據(jù)計算與設計的結果用三維造型軟件UG建立了汽輪機葉片鍛造過程的三維模型。
　　2)建立了葉片精鍛數(shù)值模擬過程中的數(shù)值模型、并對鍛件進行合理的網(wǎng)格劃分與對邊界條件設定，摩擦模型的確定及模擬步長的計算等關鍵性問題進行了分析，保證了數(shù)值模擬結果的準確性與可靠性。
　　3)結合金屬的塑性成形理論，利用 DEFORM-3D針對葉片在不同摩擦條件、鍛壓溫度、鍛壓速度、飛邊槽結構下的葉片精鍛過程進行了三維數(shù)值模擬，獲得了在成

4、形過程中各典型部位金屬質(zhì)點的等效應力應變、速度場等信息，通過對鍛造過程中各部位金屬質(zhì)點的等效應力速度的分析，直觀準確的描述了葉片鍛壓成形過程金屬質(zhì)點的流動規(guī)律。
　　4)通過對葉身不同位置截面典型部位質(zhì)點的流線網(wǎng)格變化、應力場及速度場變化的分析，對葉片成形過程中的質(zhì)點流動規(guī)律進行了研究。
　　5)以影響葉片成形過程的不同工藝參數(shù)(鍛件初始溫度、模具預熱溫度、鍛壓速度、摩擦因數(shù))為變量對各工藝參數(shù)對葉片鍛件內(nèi)部質(zhì)點流動的影響進