本文關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機冷氣導(dǎo)管成形工藝研究

  更多相關(guān)文章： 冷氣導(dǎo)管 Inconel 625高溫合金 激光焊接 異形截面管 小圓角翻邊

【摘要】：冷氣導(dǎo)管作為大推重比航空燃氣渦輪發(fā)動機的重要部件,主要用于發(fā)動機導(dǎo)向葉片冷卻及調(diào)節(jié)葉片腔內(nèi)的溫度場,是包括氣流沿導(dǎo)管軸向流出及通過管壁上的小孔流向葉片內(nèi)腔的薄壁零件,其管端翻邊等工藝已成為該部件制造的瓶頸。目前,國外航空發(fā)動機先進制造公司對該部件實行制造技術(shù)保密。因此,開展其相關(guān)成形工藝的研究具有重要意義。本文以某型航空燃氣渦輪發(fā)動機冷氣導(dǎo)管零件為研究對象,通過分析其成形工藝特點和生產(chǎn)制造現(xiàn)狀,在綜合討論實際生產(chǎn)中遇到的問題和現(xiàn)有技術(shù)手段的基礎(chǔ)上提出了本文的研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)問題。首先,依據(jù)冷氣導(dǎo)管外形特征進行了冷氣導(dǎo)管預(yù)成形毛坯設(shè)計及其毛料優(yōu)化,并以此為基礎(chǔ)利用卷制方法得到了冷氣導(dǎo)管預(yù)成形毛坯,同時以正交試驗方式對冷氣導(dǎo)管毛坯材料0.2mm厚Inconel 625鎳基高溫合金薄板的脈沖激光焊接工藝展開了研究,獲得了符合強度要求的優(yōu)化焊接工藝參數(shù)組合,然后以該組參數(shù)為基礎(chǔ)、以獲得的預(yù)成形毛坯為試驗材料進行了冷氣導(dǎo)管毛坯焊接試驗,得到了可供后續(xù)成形試驗使用的合格毛坯。此外,采用有限元模擬分析和試驗驗證相結(jié)合的方式對冷氣導(dǎo)管的翻邊工藝展開了研究。首先依據(jù)塑性力學(xué)方法從理論上分析了冷氣導(dǎo)管脹形法和沖壓法翻邊成形的可行性和影響因素,然后利用有限元分析軟件Abaqus分別對脹形法和沖壓法翻邊成形過程進行了有限元仿真分析,主要研究不同工藝參數(shù)下翻邊成形時的材料流動和變形過程,得到了壓力、脹芯和軸向進給量對脹形法翻邊以及管坯高度和摩擦系數(shù)對沖壓法翻邊的成形質(zhì)量的影響規(guī)律,并提出了改善翻邊過程中起皺及破裂缺陷的有效方法�；谝陨铣尚文M研究結(jié)果進行了脹形和沖壓法翻邊試驗,試驗結(jié)果表明脹形翻邊法因試驗中成形壓力不足容易出現(xiàn)起皺現(xiàn)象、沖壓法翻邊在油潤滑條件下可得到合格翻邊零件,試驗結(jié)果與有限元模擬結(jié)論具有較高的一致性,對比分析認為沖壓翻邊法相較于脹形翻邊方法具有模具簡單、設(shè)備要求低及操作方便的優(yōu)點。通過以上研究,本文取得了如下研究成果:提出了基于冷氣導(dǎo)管外形特征的預(yù)成形毛坯設(shè)計及其坯料展開優(yōu)化方法;針對冷氣導(dǎo)管預(yù)成形毛坯焊接要求,得出了合理的激光焊接工藝參數(shù);采用沖壓翻邊法替代傳統(tǒng)的手工翻邊法成形冷氣導(dǎo)管平法蘭邊,為實際生產(chǎn)提供了簡單易行的工藝方法。本文對冷氣導(dǎo)管毛坯焊接工藝、管端翻邊工藝的研究和得出的相關(guān)結(jié)論可為冷氣導(dǎo)管的實際生產(chǎn)提供一定的參考依據(jù),同時也為后續(xù)更加深入的研究奠定了一定的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：冷氣導(dǎo)管 Inconel 625高溫合金 激光焊接 異形截面管 小圓角翻邊
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V263
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 引言13
• 1.2 航空發(fā)動機冷氣導(dǎo)管成形工藝特點及制造現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 冷氣導(dǎo)管成形工藝特點13-14
• 1.2.2 冷氣導(dǎo)管生產(chǎn)制造現(xiàn)狀14-15
• 1.3 航空發(fā)動機冷氣導(dǎo)管關(guān)鍵制造技術(shù)15-21
• 1.3.1 冷氣導(dǎo)管毛坯激光焊接技術(shù)15-19
• 1.3.2 冷氣導(dǎo)管管端翻邊技術(shù)19-21
• 1.4 課題來源、意義及主要研究內(nèi)容21
• 1.4.1 課題來源與意義21
• 1.4.2 課題主要研究內(nèi)容21
• 1.5 本章小結(jié)21-23
• 第二章 冷氣導(dǎo)管毛坯激光焊接工藝研究23-37
• 2.1 總體研究方案23
• 2.2 冷氣導(dǎo)管預(yù)成形毛坯設(shè)計與制造23-25
• 2.2.1 預(yù)成形毛坯特點及需求分析23-24
• 2.2.2 預(yù)成形毛坯設(shè)計與制造24-25
• 2.3 Inconel 625鎳基高溫合金薄板激光焊接工藝試驗25-34
• 2.3.1 試驗材料25
• 2.3.2 試驗設(shè)備25-27
• 2.3.3 試驗方法27-30
• 2.3.4 試驗結(jié)果30-34
• 2.4 冷氣導(dǎo)管毛坯激光焊接試驗34-35
• 2.4.1 冷氣導(dǎo)管毛坯的裝夾與固定34-35
• 2.4.2 冷氣導(dǎo)管毛坯激光焊接35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第三章 冷氣導(dǎo)管脹形法翻邊成形工藝研究37-51
• 3.1 冷氣導(dǎo)管脹形法翻邊成形工藝分析37-39
• 3.1.1 脹形變形程度37-38
• 3.1.2 脹形成形主要工藝參數(shù)38-39
• 3.1.3 脹形法翻邊成形研究方案39
• 3.2 冷氣導(dǎo)管脹形法翻邊成形數(shù)值模擬研究39-46
• 3.2.1 有限元模型的建立39-41
• 3.2.2 壓力對脹形翻邊成形的影響41-43
• 3.2.3 脹芯對脹形翻邊成形的影響43-44
• 3.2.4 軸向進給量對脹形翻邊成形的影響44-46
• 3.3 冷氣導(dǎo)管脹形法翻邊成形試驗46-49
• 3.3.1 試驗方案46-47
• 3.3.2 試驗裝置與方法47-48
• 3.3.3 試驗結(jié)果與分析48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第四章 冷氣導(dǎo)管沖壓法翻邊成形工藝研究51-60
• 4.1 冷氣導(dǎo)管沖壓法翻邊成形工藝分析51-52
• 4.1.1 擴口與壓平成形分析51-52
• 4.1.2 沖壓法翻邊成形研究方案52
• 4.2 冷氣導(dǎo)管沖壓法翻邊成形數(shù)值模擬研究52-56
• 4.2.1 有限元模型的建立52-53
• 4.2.2 摩擦系數(shù)對沖壓翻邊成形的影響53-55
• 4.2.3 管坯高度對沖壓翻邊成形的影響55-56
• 4.3 冷氣導(dǎo)管沖壓法翻邊成形試驗56-58
• 4.3.1 試驗方案56-57
• 4.3.2 試驗裝置與方法57
• 4.3.3 試驗結(jié)果與分析57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 總結(jié)60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻62-65
• 致謝65-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：806030