航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室帽罩變壓邊熱成形技術(shù)

孟寶，鄭立皇，韓子健，萬坤，姜源源，李又春，馬鑫，萬敏

航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室帽罩變壓邊熱成形技術(shù)

孟寶1，鄭立皇1，韓子健1，萬坤2，姜源源2，李又春2，馬鑫2，萬敏1

（1.北京航空航天大學(xué) 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京 100191；2.中國(guó)航發(fā)南方工業(yè)有限公司，湖南 株洲 412002）

提出帽罩零件真空環(huán)境變壓邊熱成形新技術(shù)，解決航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室帽罩零件冷成形回彈大、精度低、內(nèi)部應(yīng)力大，以及熱成形壁厚不均、氧化嚴(yán)重等問題。利用有限元仿真和工藝試驗(yàn)相結(jié)合的方法，選用GH3625高溫合金板材研究變壓邊熱成形過程中壓邊力加載路徑對(duì)帽罩成形質(zhì)量的影響，分析熱成形模具熱膨脹與回彈變形對(duì)帽罩尺寸精度的影響，建立考慮熱成形、變壓邊力加載及模具補(bǔ)償?shù)某尚畏桨浮Ｔ?00 ℃條件下，帽罩熱成形力相比室溫下降低約70%，內(nèi)外徑回彈量分別降低約67%和59%。基于幾何特征優(yōu)化的壓邊力加載路徑有助于減小零件型面的回彈。結(jié)合回彈變形和熱膨脹變形補(bǔ)償，確定模具總補(bǔ)償量為內(nèi)徑?0.49 mm，外徑?0.62 mm。工藝試驗(yàn)結(jié)果表明，采用模擬所確立的成形方案成形的帽罩質(zhì)量較好，尺寸精度達(dá)到IT9級(jí)，型面精度在0.2 mm以內(nèi)，切邊后回彈量為0.1 mm，與有限元仿真結(jié)果吻合較好。建立的有限元模型和變形補(bǔ)償方案可以有效地優(yōu)化帽罩的工藝成形過程，所提出的變壓邊熱成形技術(shù)能夠顯著降低高溫合金變形抗力和回彈，可以解決高精度帽罩零件成形制造難題。

燃燒室帽罩；熱成形；變壓邊力；流動(dòng)控制；熱補(bǔ)償