王聚存，田天泰，吴学深，曹苗，张以升，李双全，张琦

空心薄壁细长轴旋转锻造过程材料流动规律研究

王聚存1，田天泰2，吴学深3，曹苗2，张以升2，李双全1，张琦2

（1. 中国航发南方工业有限公司，湖南 株洲 412002；2. 西安交通大学 机械工程学院，西安 710049；3. 驻株洲地区航空军代室，湖南 株洲 412002）

为了准确地设计带内台阶的薄壁细长轴类零件的旋转锻造用管坯，研究缩径过程中金属材料的流动规律。针对薄壁细长轴内台阶孔，采用有限元模拟与实验验证相结合的方法，研究管坯旋转锻造过程中，毛坯外径/内径之比、模具入角和摩擦条件对缩径过程金属流动的影响规律。管料外径和内径之比越大，金属的厚向应变越小；摩擦因数越大，金属的厚向应变越大；模具入角越大，金属的厚向应变越小。实验和模拟结果获得的规律基本一致，有效验证了模拟结果的正确性。

旋转锻造；薄壁细长轴；内台阶孔；金属流动规律

随着航空事业的发展，对航空发动机的制造效率、质量和成本都提出了更高的要求[1]。大深径比薄壁细长轴类零件，尤其带有台阶内孔的细长轴类零件在中小型航空发动机中占有重要位置，是航空发动机中动力传输的关键部件。由于该类零件具有深径比大、管壁薄、内孔结构复杂、尺寸精度要求高等特点，给内孔加工带来极大的挑战。目前，常采用深孔钻技术进行加工[2]，主要包括内排屑深孔钻、喷吸钻、双进油内排屑钻削、精密镗削等加工手段[3—5]，主要存在加工周期长和废品率高的问题。……