【作 者】楊天南;蔡晉;楊踴

　　GH536合金是由Cr和Mo固溶強(qiáng)化的鎳基高溫合金， 與美國哈氏合金成分相似，適用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)襯、帽罩、葉片、尾錐、集氣環(huán)等部件，具有良好的高溫抗氧化性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[1]。航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室GH536合金帽罩具有復(fù)雜薄壁曲面翻邊結(jié)構(gòu)，翻邊成形質(zhì)量差，翻邊過程中金屬流線拉伸到達(dá)屈服極限， 不能翻出徑深比較大的深孔，翻邊后薄板的殘余應(yīng)力較大，薄板的變形也比較大，孔邊緣根部力學(xué)性能不能保證，通常存在毛刺、撕裂、硬化層、缺口敏感性強(qiáng)等缺陷，凸模及預(yù)制孔的輪廓形狀與翻邊成形過程工藝參數(shù)共同決定了孔的邊緣狀況[2-3]。翻邊成形過程涉及彎曲和拉伸的局部變形，20世紀(jì)60年代，Yamada和Koide[4-5]應(yīng)用塑性增量理論研究了屈服應(yīng)力和應(yīng)變硬化在應(yīng)變和應(yīng)力分布中的聯(lián)合效應(yīng)，建立了封閉表達(dá)式計(jì)算最大允許變形孔的幾何形狀的函數(shù)。Johnson等[6]進(jìn)一步研究了孔翻邊失效變形問題，認(rèn)為邊緣破裂的初始階段受凸模幾何形狀的影響。國內(nèi)喬邁等[7]以發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流道飯金件加工成型為例，介紹了該件存在的缺陷和問題，通過數(shù)值分析給出三種結(jié)構(gòu)止裂孔應(yīng)力分布情況。姜立忠等[8]使用GH536高溫合金材料研究了翻邊孔沖壓件的一般翻孔成形過程，研究了翻邊成形過程中孔邊緣開裂和豎邊變形問題，通過有限元仿真得出除了改善沖孔的表面質(zhì)量外，在翻孔過程中添加潤滑油的方法，減少摩擦力，可以避免開裂的發(fā)生?；谏鲜鲅芯?，考慮到GH536高溫合金帽罩薄壁異形孔翻邊的復(fù)雜形狀特征，本文主要針對(duì)GH536高溫合金帽罩翻邊成形過程中應(yīng)力應(yīng)變分布狀態(tài)進(jìn)行數(shù)值研究，研究不同凸模形狀及合模方式對(duì)成形過程中應(yīng)力及應(yīng)變分布的影響，并給岀翻邊成形工藝參數(shù)建議。

　　【結(jié) 論】

　?、僭诿闭址叧尚芜^程中 ，環(huán)形凸起與翻邊異形孔連接區(qū)域應(yīng)力場均值較高，整體應(yīng)力水平分為3個(gè)部分，法蘭及帽罩中心區(qū)域?yàn)榈蛻?yīng)力區(qū)，帽罩環(huán)形凸起區(qū)域(除異形孔區(qū)域)為中等應(yīng)力區(qū)，帽罩環(huán)形凸起區(qū)域翻邊異形孔連接區(qū)域?yàn)楦邞?yīng)力區(qū)。

　　②在帽罩翻邊成形過程中，凸模前緣過渡特征對(duì)異形孔局部區(qū)域應(yīng)力場影響顯著集，延長凸模圓角過渡區(qū)域可以減少應(yīng)力集中效應(yīng)，同時(shí)增加成形區(qū)域應(yīng)力分布均勻性，以降低畸變程度過高引發(fā)破裂的風(fēng)險(xiǎn)。

　?、蹖?duì)于具有復(fù)雜異形孔的環(huán)形帽罩翻邊成形，在帽罩環(huán)形凸起區(qū)域兩側(cè)采用上下模形式可以提高異形孔前緣及局部區(qū)域應(yīng)力分布均勻性，同時(shí)降低環(huán)形凸

　　起區(qū)域向翻邊側(cè)凹陷變形程度，使翻邊后整體環(huán)形凸起區(qū)域及翻邊區(qū)域成形精度提高。

　　④環(huán)形凸起與翻邊異形孔連接區(qū)域塑性應(yīng)變場均值較高，與應(yīng)力場極值分布區(qū)域劃分相對(duì)應(yīng)，異形孔前緣易產(chǎn)生較高的應(yīng)變分布，引起不均勻變形，優(yōu)化凸模形狀及合模方式后，模型塑性應(yīng)變整體呈下降趨勢，翻邊區(qū)域整體應(yīng)變均勻性較初始模型有明顯提高。

　　以下是正文：