基于熱力耦合模擬的鈦合金葉片精鍛成形規(guī)律研究.pdf

1、葉片是航空發(fā)動機(jī)中量大面廣的一類重要零件，航空發(fā)動機(jī)葉片的發(fā)展依賴于材料和制造工藝的發(fā)展。帶阻尼臺葉片形狀復(fù)雜，其精鍛過程受到諸多因素的影響，目前國內(nèi)帶阻尼臺葉片精鍛規(guī)律的研究尚未系統(tǒng)和完善。葉片的精鍛成形工藝影響著葉片組織性能、表面質(zhì)量、形狀尺寸并進(jìn)一步影響到材料的力學(xué)性能，采用有限元分析軟件對葉片精鍛過程進(jìn)行三維數(shù)值模擬是十分必要的。本文對某型發(fā)動機(jī)的TA11合金帶阻尼臺一級轉(zhuǎn)子葉片精鍛過程的成形規(guī)律的熱力耦合進(jìn)行分析研究，研究結(jié)果

2、對帶阻尼臺葉片制造技術(shù)和工藝的發(fā)展具有一定的理論意義和實用價值。本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 (1) 針對帶阻尼臺葉片的形狀復(fù)雜的特點，運用Pro/ENGINEER三維繪圖軟件對其進(jìn)行建模。對精鍛模具的平衡角、毛邊槽和分模線各參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計，并繪制了帶阻尼臺葉片工藝過程中的精鍛模具。
　　 (2) 基于DEFORM軟件，解決了材料模型、網(wǎng)格、邊界條件處理、摩擦、求解器和增量步長選取等關(guān)鍵問題。保證了模擬的順利進(jìn)行

3、和模擬的準(zhǔn)確性。
　　 (3) 運用有限元模擬軟件DEFORM對帶阻尼臺葉片預(yù)鍛過程進(jìn)行了三維熱力耦合數(shù)值模擬，獲得了坯料整體變形網(wǎng)格、速度場、等效應(yīng)力場、等效應(yīng)變場、等效應(yīng)變速率場、溫度場的分布，以及載荷-行程曲線，揭示了葉片預(yù)鍛成形規(guī)律。
　　 (4) 根據(jù)不同工藝參數(shù)下的模擬結(jié)果，研究了上模壓下速度、摩擦因子、模具預(yù)熱溫度等主要工藝參數(shù)對帶阻尼臺葉片終鍛成形中溫度場、應(yīng)變速率場和載荷-行程曲線的影響規(guī)律。結(jié)果表明：