基于內高壓成形方法的航空發動機空心葉片工藝設計

周子釗，李新軍，周應科，萬敏

（北京航空航天大學機械工程及自動化學院，北京 100191）

管材內高壓脹形技術是用于成形空心零件的一種先進的塑性成形方法，其原理是將管材內部充滿傳力介質，將管材放入模具中合模并密封，在增加管材內部的壓力的同時配合軸向補料，使管坯沿著徑向按一定軌跡變形，最終實現管材的貼模［1—2］。與傳統的沖壓焊接工藝相比，內高壓成形工藝可以一次成形出結構復雜的零件，增大了零件的強度和剛度，減少了零件的成形工序，節省了模具數量和加工費用［3—5］，同時成形出的零件金屬組織精細且流線良好、機械性能優異。由于成形的零件為空心零件，還大大降低了零件的質量，節省了材料［6］。基于以上所述的優點，內高壓成形技術得到了迅速發展，被廣泛應用在環形殼體零件的成形工藝中。苑世劍等人［7］通過采用花瓣截面形狀的預成形方式來成形帶有小圓角的矩形截面零件，大大降低了成形所需要的壓力;韓聰等人［8］通過一定的預制坯形狀成形了復雜截面的扭力梁，避免了飛邊的產生，保證了零件厚度的均勻性;王連東等人［9］利用有益皺紋可以為變形區聚集材料的原理，成形了尺寸變形很大的汽車橋殼;朱宇等人［10］把液壓成形與動模的軸向加載進行結合，成功得到了尺寸及厚度均符合要求的發動機薄壁環形件。目前國內針對高溫合金發動機空心葉片的內高壓成形技術的研究還比較少。

發動機葉片是發動機內部重要的工作零件，因此對其表面質量及成形精度有很高的要求。……