超塑性局部辗压成形是一种无模、低载荷、柔性、高质量成形大型涡轮盘的新技术。本课题将应用数值模拟和试验模拟两种方法研究局部辗压成形工艺的原理,辗压头运动轨迹与成形件形状的关系,可能的成形缺陷以及预防缺陷的工艺措施。本课题的研究成果将为这项新工艺的实用化奠定理论与工艺基础。
为满足大型燃气轮机涡轮盘制造的国家急需,本课题研究开发了盘型件双面辗压成型新工艺,与传统整体成形工艺相比,它具有节能节材、低成本、高性能的显著特征。本课题应用理论分析、数值模拟和实验方法研究了该工艺的若干应用基础问题,取得了如下研究成果1)设计制造了成形工艺试验装置;2)建立了辗压成形过程的简化分析模型,给出了成形载荷分析方法和工艺参数的影响;3)揭示了盘型件双面辗压的变形机理,提出了该工艺的专用术语"甩高",扩充了传统辗压成形的理论;4)揭示了辗压头几何参数、辗压工艺参数对沟槽几何特征和局部变形的影响;5)建立了根据盘件形状尺寸确定辗压头进给量的计算方法,编制了用于辗压头运动轨迹数字化控制的专用计算机软件;6)进行了复杂形状盘型件双面辗压成形试验,验证了专用计算机软件的可用性。