一家专注流体压力成形技术
【作 者】赵刚要;魏清华;张冉阳;郭正华;陶茂志;余贤文
【引 言】
金属密封环是航空发动机中重要的密封部件，其密封性能将直接决定航空发动机的安全运转及其工作效率。随着我国航空发动机技术和性能的不断改进，金属密封环需要适应更加严苛的工作条件，这对金属密封环提出了更高的要求［1］。W 形多叠环因其高压缩回弹率和自紧密封功能，在航空发动机密封技术领域的应用越来越广泛，波形环是多叠环的主要组成部分，通常焊接成W形密封环。
橡皮成形是利用橡皮作为弹性凹模(凸模)，使金属板料随刚性凸模(凹模) 变形的软模成形方法［2］。在成形过程中板料与橡皮均会发生很大的变形。回弹是卸载后弹性变形所产生的还原现象，是导致成形误差的关键因素之一。为了解决回弹带来的成形质量问题，国内外学者对橡皮成形后的回弹做了大量研究。TEKASLAN O 等［3］用 V 形模具研究了弯曲过程中的回弹，得出钢板在不同角度的回弹量。吕琳等［4］对纵弧棱 U 形梁的成形过程进行了数值模拟，研究了材料性能、弧棱半径和翼板宽度对回弹量的影响。宋来鹤［5］研究了轨道列车薄壁铝合金型材的拉弯成形及回弹仿真，分析了工艺参数对拉弯成形精度的影响。HOU H L 等［6］研究了各向异性 FCC 铜合金的回弹行为，提出了饱和回弹的准确预测模型。盛小涛等［7］对不同特征区域多组补偿系数进行了型面偏置补偿建模分析，提出了强、弱影响区的补偿策略。刘先兰等［8］基于 ABAQUS 研究了板料冲压回弹模拟，分析了冲压成形回弹角的变化规律。CHANG Y 等［9］研究了弹性模量衰减的中锰钢弯曲回弹预测。CHEN L 等［10］ 通过制备不同厚度、不同模具半径的薄板，研究了工艺参数 ( 时间和压力) 对橡皮成形回弹的影响。余海燕等［11］研究了先进高强钢板冲压成形后的时效回弹行为，通过拟合实验数据建立了计算时效回弹量的经验模型。凌伟文［12］对不锈钢薄板进行了微弯曲回弹数值仿真建模及实验研究。
然而，目前对超薄壁波形环橡皮成形回弹研究鲜见报道。为此，本文采用 ABAQUS 有限元软件对双相不锈钢 AM350 超薄波形环橡皮成形进行仿真模拟，研究其回弹行为。
【结 论】
(1)卸载回弹后波形环壁厚沿径向方向在外环增厚部分回复减薄，在内环减薄部分回复增厚; 波形环圆弧半径越大，回弹量越大。
(2)随着压力机载荷的增加，波形环回弹量逐渐减小，且减小趋势趋于平缓; 然而，零件贴模后，再继续增大载荷，对回弹变化的影响不大。
(3)采用曲线法平面截取补偿算法，提出了回弹的补偿方法，实现了双相不锈钢超薄壁单波形环橡皮成形回弹的精确控制。
以下是正文：
