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摘要
以10碳钢涡轮为研究对象，研究了冲焊型液力变矩器叶轮的叶片冲压成形工艺及其对总成装配精度的影响。以叶片设计模型为输入，研究了叶片三维形状和尺寸的展开方式对叶片插装工艺性的影响。基于叶片材料的拉伸应力-应变曲线及各向异性系数等力学性能数据、三维几何模型和实际冲压工况，建立了叶片冲压成形的有限元模型，采用一步逆算法对成形过程开展了仿真模拟，分析了冲压回弹的分布规律并开展了回弹补偿计算以获得高尺寸精度叶片零件。设计制作了多角度辊铆和夹紧工装安装于立式车床制作涡轮样件，采用非接触式光学扫描系统研究了总成的尺寸精度及其影响因素。结果表明，叶片支耳结构的展开不当会造成叶片无法顺利插装；采用模面法对模具型面进行回弹补偿，叶片主体回弹精度可控制在0.106 mm以下；对模具进行回弹补偿可获得形状和尺寸精确的叶片零件。采用精确装配定位方式进行辊铆成形后，相比手工钣金成形工艺，涡轮总成尺寸精度大幅提升，相邻叶栅之间的高度偏差降低了21.95%～44.33%、相邻叶栅之间的角度偏差降低了30.98%～45.25%。
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单位江麓机电集团有限公司; 湖南大学
