轉(zhuǎn)子葉片精鍛過程熱力耦合及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶數(shù)值模擬.pdf

1、葉片是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零件之一，長期在高溫高壓惡劣的環(huán)境中工作，并承受多種復(fù)雜的應(yīng)力，因而要嚴(yán)格控制葉片的成形過程，以確保得到外觀尺寸精準(zhǔn)，內(nèi)部組織均勻合理的鍛件。本文以GH4169合金轉(zhuǎn)子葉片為研究對象，利用熱力耦合數(shù)值模擬方法分析了葉片精鍛成形過程。研究得到的結(jié)果具有一定的理論意義。本文研究的主要內(nèi)容如下：
　?。?）在葉片傳統(tǒng)制坯（擠桿-鐓頭）的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)得到新的制坯工藝（擠壓制坯）；根據(jù)終鍛件的幾何模型，分別設(shè)計(jì)傳統(tǒng)工藝和

2、新工藝制坯件各部位的相應(yīng)尺寸，采用三維造型軟件Pro/E創(chuàng)建兩套制坯工藝的模具型腔，并且通過有限元模擬軟件反復(fù)對模具進(jìn)行調(diào)試，不斷修改模具以完善模具設(shè)計(jì)。
　　（2）運(yùn)用三維有限元模擬軟件DEFORM-3D模擬了葉片新工藝和傳統(tǒng)工藝制坯過程，分析了不同工藝參數(shù)對兩套制坯過程的影響。模擬結(jié)果表明：新工藝制坯件溫度值隨著始鍛溫度和摩擦因子的增加而增大，新工藝制坯件頭部的等效應(yīng)變場對變形速度比較敏感；在傳統(tǒng)工藝制坯過程中，隨著始鍛溫度的

3、增加，擠桿件和鐓頭件的溫度值不斷增大，等效應(yīng)力值不斷減小。經(jīng)優(yōu)化后得到兩套葉片制坯過程工藝參數(shù)：始鍛溫度1020℃，摩擦因子0.2，上模壓下速度80mm/s。
　?。?）采用DEFORM-3D模擬軟件中的追蹤點(diǎn)功能，模擬分析了新工藝路線的終鍛過程，并且基于Boltzmann函數(shù)擬合得到葉片終鍛過程行程-載荷曲線方程。
　　（4）通過分析兩套制坯過程的模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)：變形熱和摩擦熱是影響兩套制坯工藝溫度場的主導(dǎo)因素，變形程度控制