史文祥，章文亮，陈明和，谢兰生，王 宁

（1.南京航空航天大学机电学院，南京 210016；2.中航西安飞机工业集团股份有限公司，西安710089）

为达到减重目的，直升机、气垫船等桨叶已由传统金属材料逐渐转向以玻璃纤维、碳纤维和卡夫拉纤维为增强材料的复合材料[1]。然而在复杂的地理环境与恶劣的气候条件下，复合材料桨叶由于抗冲击性能差，极易在旋转时被扬起的沙尘、碎石及其它异物撞击而产生损伤，一般在桨叶前缘布置一块或若干块金属蒙皮进行桨叶保护，防止桨叶在冲击时出现脱层与损伤[2]。为防止蒙皮脱落，蒙皮外形精度要求极高，需要精确装配于桨叶前缘，再通过胶接或铆接等方式与桨叶连接。目前对桨叶蒙皮成形主要有冲压成形和电铸成形两种形式。冲压适用于主、尾桨叶蒙皮成形，通常采用多道次分步冲压实现蒙皮的精准成形；电铸适用于复杂形状蒙皮成形，但对电解液配比要求较高，且电铸成形后续处理工艺繁琐。

某型气垫船螺旋桨桨叶前缘蒙皮为异形截面，前后端扭转角度大，为实现减重而采用0.5mm厚度TB8钛合金。由于零件外形复杂，且钛合金室温成形塑性低、回弹严重[3–5]，因此需要采用多步热成形方法进行目标蒙皮零件精确成形。为保障桨叶的使用寿命与服役性能，针对复杂外形前缘蒙皮制造开展多步热成形工艺研究。基于TB8钛合金前缘蒙皮外形特征，设计高温脊线预弯曲、尖端弯曲及尾端弯曲相结合的多步成形方案，通过高温拉伸及应力松弛试验研究TB8钛合金高温成形性能，并应用试验结果进行前缘蒙皮多步热成形有限元仿真。……