[发明专利]一种航空发动机叶片精锻件终锻模的优化设计方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机叶片精锻件终锻模的优化设计方法，包括依次进行的补偿叶型厚度轮廓设计初版终锻模、试锻精锻叶片并检测、计算实测叶型的补偿参数、补偿前后缘厚度、补偿叶型轮廓、补偿叶型扭角、补偿叶型弯曲、完成模具三维模型更新迭代。本发明可以多次循环从而获得最终的设计版本，本发明不仅可对叶型厚度进行补偿设计，还可对叶型轮廓、扭角、弯曲等重要参数进行整体统筹补偿优化设计，减少模具版本迭代的次数，并清晰把控模具状态可采用数字化铣削加工路线，提高叶片精锻生产效率，同时规范化的模具优化操作过程有利于实现基于计算机运行的模块化处理。

技术领域

本发明属于航空发动机叶片锻件的锻造控制技术领域，特别的，涉及一种航空发动机叶片精锻件终锻模的优化设计方法。

背景技术

目前叶片的锻造技术逐步从传统的模锻发展到精锻，因为叶片精锻技术不但缩短了压气机叶片制造流程，而且大大提高了叶片的生产效率，所锻造的叶片尺寸一致性及流线完整性很高，从而增加了叶片的强度和承载能力，在很大程度上提高了叶片的性能和寿命，同时节约了昂贵的材料。

西安航空动力股份有限公司公开的专利CN103244195B《一种精锻叶片厚度塑性变形补偿方法》在其说明书里提供了一种精锻叶片终锻模具的优化设计补偿方法，其反映了目前大多数精锻模具的优化对象主要是对叶型厚度进行补偿设计。

但是，在实际的叶片精锻生产过程中，厚度只是精锻叶片叶型需控制的重要参数之一，特别是对容易变形的钛合金材质叶片，因锻造回弹及热处理变形等综合因素的影响会使精锻叶片除厚度外的叶型轮廓度、扭角、弯曲等重要参数也发生波动变化，假如只考虑厚度补偿则后期需增加很多校正的工作，当校正量过大无法满足校正要求时还需对终锻模进行多次手工钳修优化、迭代补偿，其模具迭代更新的版本可达十几版甚至更多，对模具的状态也无法清晰把控故无法使用数字化加工的方法对模具进行铣削加工(或返修)，严重影响叶片精锻的生产效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种航空发动机叶片精锻件终锻模的优化设计方法，不仅可对叶型厚度进行补偿设计，还可对叶型轮廓、扭角、弯曲等重要参数进行整体统筹补偿优化设计，减少模具版本迭代的次数，并清晰把控模具状态可采用数字化铣削加工路线，提高叶片精锻生产效率，同时规范化的模具优化操作过程有利于实现基于计算机运行的模块化处理。

为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

一种航空发动机叶片精锻件终锻模的优化设计方法，包括，

S1，补偿叶型厚度轮廓，设计初版终锻模；

S2，试锻精锻叶片并检测；

S3，计算实测叶型的补偿参数；

S4，补偿前、后缘厚度；

S5，补偿叶型轮廓；

S6，补偿叶型扭角；

S7，补偿叶型弯曲；

S8，完成模具三维模型更新迭代；

其中，

S1具体包括，

S1.1，在叶片锻件图XYZ坐标系下，从叶片理论前缘和理论后缘这两端中选择圆弧直径较大的一端，从该端对应的厚度点处开始，向着远离圆弧直径较小一端方向规律延伸盆背叶身型线，并使其收拢至基本与圆弧直径较小一端的收口大小近似一致，形成盆背叶身型线的新前缘或新后缘；