毕业设计（论文）汽轮机叶片的热锻模设计

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1、摘要汽轮机叶片是汽轮机的核心零部件，起能量转换的关键作用。由于使用环境和性能的要求，以及制造成本方面的考虑，越来越多的厂家采用了精锻的生产工艺。本文针对叶片精锻工艺设计的实际要求，在总结了工厂经验的基础上，以PRO/ENGINEER为开发平台，应用参数化的思想，对叶片精锻模具CAD三维建模做了系统的研究。本文对叶片模锻进行了详细设计，锻模的主要设计内容有：锻件图的设计，锻件的主要参数计算，确定锻锤吨位，终锻模膛设计，预锻模膛设计，确定飞边槽的形式和尺寸，模膛结构设计。除此之外，本文还对切边凹凸模进行了设计。关键词：汽轮机叶片；精锻；CAD；IIIA

2、bstractTurbinebladesarecorecomponentsinturbine,whichplayimportantrolesinenergytransformation.Moreandmoremanufacturerapplyprecisionforgingtotheproduceofblade,duetothespecialworkingenvironmentandpropertiesneededofblade,aswellastheadvantageofcostinprecisionforgingcomparedwithconv

3、entionalforging.Accordingtotheneedsoffactory,applyingparametricmethod,specialdevelopmentofCADforthebladeprecisionforgingdieissystematicallystudiedonthebasisofPRO/ENGINEERinthisthesisaftersumminguptheexpertiseoffactory.Thedetaileddesignofthebladeforging,forgingdiedesigncontent:

4、forgingdesign,forgingparametercalculation,todeterminethehammertonnage,thefinalforgingmoldchamberdesign,pre-die-boredesign,determinetheflashguttertheformanddimensionsofthemoldchamberstructuredesign.Additionally,thepapertrimmingunevenmolddesign.Keywords：turbineblade；precisionfor

5、ging；CADIII目录摘要IABSTRACTII目录III第一章绪论11.1引言11.2国内外叶片锻造技术概况21.3国内外叶片CAD技术概况41.4叶片锻造研究进展61.5汽轮机叶片工艺性分析7第二章叶片锻模的设计92.1锻件图的设计92.1.1确定分模位置92.1.2叶片锻造平衡角的确定102.1.3叶片锻造转角的确定步骤132.1.4机械加工余量的确定142.1.5模锻件的公差的确定152.1.6模锻斜度的确定172.1.7圆角半径的确定182.1.8技术要求192.2锻件的主要参数计算192.3确定锻锤吨位202.4设计终段模膛202.

6、5确定飞边槽的形式和尺寸202.6模膛结构设计222.7导柱、导套设计28第三章切边模设计313.1切边装置图的设计规范313.2切边凹模设计313.3切边凸模设计32致谢V参考文献VIIII汽轮机叶片的热锻模设计第一章绪论1.1引言叶片是工业汽轮机、航空发动机、燃汽轮机和压缩机的重要零件，在上述动力机械的能量转换过程中起关键作用，是汽轮机、航空发动机的“心脏”[1]。叶片又是汽轮机中使用数量最多的一类零件，一台汽轮机有数千件叶片。据统计，叶片制造的工时约占汽轮机整机的1/3，工装量占整机的1/2左右，成本约占整机的20％～25％。典型的汽轮机叶片

7、如图1-1所示。图1-1典型的汽轮机叶片锻造是叶片制造的主要成形加工工艺，一台航空发动机中锻造叶片占80％以上，汽轮机中，L－0、L－1级动叶片和相当一部分的L－2级动叶片(叶身长度在350mm以上)几乎全部采用锻造方法生产。回顾美国锻压生产的情况，从1960年到1965年，各类叶片锻件的生产量占全美模锻件总产量的16.5％，而同期汽车模锻件的生产量也不过占22.6％，因而叶片锻件的生产量是极为可观的，也足以说明叶片锻件生产在锻造行业中占有十分重要的地位[2]。叶片种类多，批量小，导致叶片锻造工艺与模具设计任务繁重。根据我国叶片生产厂的统计，设计一

8、套叶片精锻模具需花费一个半月左右时间。全球市场的形成与激烈的行业竞争推动了制造技术的发展，能否快速设计产品成了企业竞争力强