航空發(fā)動機冷氣導管成形工藝研究.pdf

1、冷氣導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)動機導向葉片冷卻及調節(jié)葉片腔內的溫度場，是包括氣流沿導管軸向流出及通過管壁上的小孔流向葉片內腔的薄壁零件，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保密。因此，開展其相關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)動機冷氣導管零件為研究對象，通過分析其成形工藝特點和生產制造現(xiàn)狀，在綜合討論實際生產中遇到的問題

2、和現(xiàn)有技術手段的基礎上提出了本文的研究內容和關鍵技術問題。首先，依據冷氣導管外形特征進行了冷氣導管預成形毛坯設計及其毛料優(yōu)化，并以此為基礎利用卷制方法得到了冷氣導管預成形毛坯，同時以正交試驗方式對冷氣導管毛坯材料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)化焊接工藝參數組合，然后以該組參數為基礎、以獲得的預成形毛坯為試驗材料進行了冷氣導管毛坯焊接試驗，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合的方式對冷氣導管的翻邊工藝展開了研究。首先依據塑性力學方法從理論上分析了冷氣導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對沖壓法翻邊的成形質量的影響規(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。基于以上成形模擬研究結果進行了脹形和沖壓法翻邊試驗，試驗結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，試驗結果與有限元模擬結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、設備要求低及操作方便的優(yōu)點。本文提出了基于冷氣導管外形特征的預成形毛坯設計及其坯料展開優(yōu)化方法；針對冷氣導管預成形毛坯焊接要求，得出了合理的激光焊接工藝參數；采用沖壓翻邊法