【作 者】王夢(mèng)寒;向相;李松林;胡亞飛;王周田;汪澤匪

　　航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的心臟，要保證它的零件能擁有良好的綜合性能，好的制造工藝必不可少[1?2]。目前，航空零件的生產(chǎn)手段主要是通過鍛造的方式[3]，其優(yōu)越性在于它不但可以獲得機(jī)械零件的形狀輪廓，而且可以提高材料的綜合力學(xué)性能和內(nèi)部顯微組織性能。因此，對(duì)于受力情況復(fù)雜、力學(xué)性能要求高的重要零部件，多數(shù)都是采用鍛造方法來生產(chǎn)制備[4?7]。

　　在鍛造過程中，要保障成形質(zhì)量，預(yù)成形是必不可少的一步，好的預(yù)成形件能使鍛件具有良好的變形效果，良好的變形效果又能使它具有較好的微觀組織，這樣使其具有較好的組織性能和力學(xué)性能。因此，研究發(fā)動(dòng)機(jī)盤類件的預(yù)成形件的設(shè)計(jì)方法具有重大的科研意義和工程應(yīng)用價(jià)值[8]。近年來，許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)預(yù)成形工藝進(jìn)行了大量研究。ZHAO 等[9?10]對(duì)截面為H形的鍛件采用反向模擬法進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，研究了變形過程的邊界條件，并采用正向模擬對(duì)設(shè)計(jì)的預(yù)鍛件進(jìn)行模擬驗(yàn)證，結(jié)果表明采用反向模擬法設(shè)計(jì)的預(yù)鍛件充填效果良好。LU等[11]用ESO法(漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法)對(duì)預(yù)鍛件進(jìn)行設(shè)計(jì)，隨后對(duì)盤形件的預(yù)鍛模具以及逆向優(yōu)化路徑的預(yù)成形設(shè)計(jì)等進(jìn)行了研究，驗(yàn)證了 ESO 法在預(yù)成形設(shè)計(jì)方面的有效性。本文作者基于盤類件預(yù)成形共性問題，對(duì)盤類件的荒坯進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，并且聯(lián)合 Matlab 及Autocad軟件，實(shí)現(xiàn)荒坯形狀的自動(dòng)生成，還結(jié)合有限元模擬實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)試制驗(yàn)證該荒坯的實(shí)用性。這種將共性問題與自動(dòng)化結(jié)合的思想在航空發(fā)動(dòng)機(jī)盤類件的預(yù)成形設(shè)計(jì)中有較好的效果，可以考慮將它應(yīng)用到其他類型零件的預(yù)成形設(shè)計(jì)中。

　　【結(jié) 論】

　　1)研究了航空盤類件模鍛成形的變形規(guī)律，提出了基于鐓粗變形的預(yù)成形分段設(shè)計(jì)方法。運(yùn)用此方法所設(shè)計(jì)的預(yù)成形坯料，能在模鍛中使鍛件擁有不錯(cuò)的變形量與均勻性，但此預(yù)成形設(shè)計(jì)方法目前僅對(duì)不存在高筋、深腔的盤類件有較大作用，對(duì)于存在高筋、深腔的盤類件還需要繼續(xù)進(jìn)行研究。

　　2)設(shè)計(jì)的盤類件成形規(guī)律與自動(dòng)化程序相結(jié)合的方法在制定預(yù)成形坯料過程中具有很強(qiáng)的可行性，并具有一鍵生成坯料形狀的功能，不僅為預(yù)成形形狀的設(shè)計(jì)節(jié)省了大量時(shí)間，而且使用生成的荒坯在鍛件成形后能使鍛件大部分部位的變形量滿足所要求的變形量(0.43~1.05)。

　　3）在使用此荒坯進(jìn)行模鍛后的鍛件在室溫拉伸、高溫拉伸、持久、蠕變、高倍等組織性能上均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，鍛件的晶粒度也能達(dá)到10級(jí)及以上，進(jìn)一步驗(yàn)證了本文所提出的方法即將盤類件成形共性問題與自動(dòng)化程序相結(jié)合的有效性。

　　以下是正文：