复杂三维扭曲空心叶片充液压制工艺

简介

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。