针对一种航空发动机复杂三维扭曲空心叶片进行充液压制工艺研究。通过有限元分析软件对空心叶片充液压制过程进行数值模拟,探究管坯长度、密封推头结构和充液压力对GH4169高温合金薄壁管充液压制成形过程中的管坯贴模情况、壁厚及尺寸的影响,并进行试验验证。结果表明:管坯长度越短,管坯两端的材料越容易向中间流动,管坯易起皱。采用锥形密封推头有效改善了材料流动,可实现管坯简单、有效的密封。采用充液压制工艺可使管坯在较低的充液压力下成形出小半径圆角。当管坯长度为240 mm、充液压力为9 MPa时,管坯的贴模性较好,最小圆角半径为1.0 mm,最大壁厚减薄率为4.1%。试验结果和数值模拟结果一致,成形出的空心叶片表面质量良好,壁厚均匀、减薄小,满足尺寸精度要求,达到了复杂三维扭曲空心叶片短流程、低成本、高精密成形的目的。

单点渐进成形复杂形状的薄壁制件时,不均匀厚度分布是影响产品性能和成形质量的主要原因。将液压支撑引入单点渐进成形过程中,提出一种液压支撑单点渐进成形工艺,该工艺通过对悬空板材增加柔性支撑来促进厚度的均匀分布。在静压和变压的辅助支撑下,采用Al1060板材单点渐进成形不同壁角的圆锥台制件,通过数值模拟和实验研究定量分析静压参数与变压方案对厚度分布及厚度均匀临界角的影响规律。结果表明,对厚度均匀分布临界角的有利静压压力范围为0~0.18 MPa,最有利的静压压力值为0.17 MPa。与无支撑单点渐进成形相比,液压支撑单点渐进成形工艺可以使厚度均匀临界角增大7°,有效提升板材的厚度分布均匀性和成形性能。

以弯曲轴线异形截面某型号汽车发动机托架为依托零件,研究并优化充液压制在充液成形工艺中的应用。通过分析目标零件结构特征,确定该零件的成形难点为矩形截面圆角区域的壁厚减薄。为了避免在压管过程中截面过度畸变及管材环向材料分布不均匀,设计出在弯管-充液压制-充液整形的工艺路径。应用数值模拟和实验的方法研究了不同的支撑内压对成形效果的影响,进而优化预成形工艺,最终获得合格零件。

通过数值模拟和实验研究了不同工艺参数对DP780高强钢扭力梁液压成形结果的影响,以改善零件的成形质量。理论证明了在V形区域内,上模与管材之间的间隙(管材凹陷深度)对液压终成形后零件的成形质量具有重要影响。因此,在预成形过程中采用内压支撑工艺,并讨论了不同支撑内压对成形结果的影响。结果表明,在预成形过程中,在适当的支撑内压范围内进行成形,可以有效地改善厚度分布。在液压终成形过程中,研究了轴向补料时支撑内压对管材成形的影响。结果表明,适当的支撑内压可以避免管端皱纹的产生,并可有效地改善管端附近的厚度分布。最后,通过液压成形工艺制造出了合格的扭力梁。

基于管材轴向补料液压胀形技术采用Dynaform有限元仿真软件对0.75mm厚的AZ31B镁合金管材的胀形过程进行了数值模拟分析.研究了模具圆角半径、液压力、模具间隙等工艺参数对镁合金管件壁厚分布和最大壁厚减薄量△t的影响规律并探索了相对合理的工艺参数.研究结果表明镁合金管件的最小壁厚通常分布在最大胀形直径处除非模具间隙过小;由于受到轴向作用力管材两端会随模具间隙的改变而出现不均匀的壁厚增厚现象并且受轴向压头作用的一端的壁厚增厚量相对较大;胀形过程中当模具圆角半径为5mm模具间隙为0.8mm时获得的锾合金管件壁厚分布较均匀成形效果较好.