[发明专利]一种数值模拟优化叶片辊轧模具及毛坯设计的方法

摘要

本发明涉及叶片辊轧制造领域，具体为一种数值模拟优化叶片辊轧模具及毛坯设计的方法。首先根据叶片辊轧毛坯的现场工艺状态，通过Gleeble压缩试验建立材料本构模型，并完成数值模拟。同时，通过对现场辊轧叶片的三维模型、数值模拟后的辊轧叶片模型和设计要求的理论叶片模型的尺寸进行对比分析，优化叶片辊轧模具设计和毛坯设计；根据叶片辊轧数值模拟后处理分析优化辊轧机调试参数，最终获得精密辊轧叶片。本发明减少修模具、辊轧机的调试和叶身成形后抛修等工作量，缩短制造周期，提高产品一致性，提升辊轧叶片精密制造能力。本发明通过数值模拟节省试验件基础试验费用、现场加工及材料等费用，同时提高辊轧叶片的质量和生产效率。

主权项

1.一种数值模拟优化叶片辊轧模具及毛坯设计的方法，其特征在于，以GH2787合金叶片为载体，用UG软件三维建模，用DEFORM软件数值模拟，具体步骤如下：1)建立材料本构模型首先需要根据叶片辊轧毛坯的工艺状态设计材料本构模型的基础试验方案，再从毛坯叶身处取压缩试样，通过8组不同应变速率下的Gleeble压缩试验，得到相应的应力应变数据和曲线，最后通过数据插值处理建立材料本构模型；2)叶片辊轧数值模拟设置叶片辊轧数值模拟前处理模型，在UG软件中建立叶片辊轧毛坯和辊轧模具的三维模型，导入材料本构模型，设置前处理参数，定义模具驱动条件，设置毛坯边界条件，以及模具和毛坯的对象间关系；最后生成数据库文件，完成模拟求解；3)叶片辊轧数值模拟后处理分析根据现场辊轧叶片叶身的三坐标测量数据建立三维模型，建立设计要求的理论叶片模型，并把两模型与数值模拟后的辊轧叶片模型以相同坐标基准放置在软件中进行尺寸对比分析，从而优化叶片辊轧模具设计和毛坯设计；同时，通过叶片辊轧数值模拟后处理分析，优化辊轧机调试参数，最终获得精密辊轧叶片；采用三种叶片模型做对比：数值模拟后的辊轧叶片模型、现场工艺辊轧叶片模型、设计要求的理论叶片模型；从叶片辊轧数值模拟后的叶身型面与现场工艺辊轧叶片叶身型面对比情况来调整该数值模拟前处理的参数，用叶片辊轧数值模拟后的叶身型面与设计要求的理论叶片叶身型面尺寸做对比，从叶身各型面曲线相差值来调整叶片辊轧模具设计和毛坯设计，从而得到优化。