基于ugⅱ的叶片精锻模具设计

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1、万方数据锻压技术2006年第1期基于UGII的叶片精锻模具设计翟羽佳’，齐广霞(沈阳理工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110168)摘要：介绍了叶片精锻的过程和特点，以及Unigraphics三维设计软件在叶片精锻模具设计中的使用方法，其中包括叶片、精锻模具型腔以及飞边槽等的实体造型，使模具设计更加直观。此外，结合UG能够进行参数化实体建模的特点，对叶片精锻模具设计中的工艺参数进行优化，很大程度的提高了模具设计的效率，为模具的设计提供了一条新的途径。关键词：UG；精锻模具；叶片；三维设计中图分类号：TG315．2文献标识码：A文章编号：1000-3940(2006)01-0064-03

2、UGIl-basedvaneprecisionforgingdiedesignZ心Yu-jia。QIGuang-xia(CollegeofMaterialScienceandEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，ShenyangLiaoning110168，China)Abstract：Thispaperintroducesthevaneprecisionforgingprocessanditscharacteristicsaswellastheapplicablemethodof3DUnigraphicsdesignsoftwareinv

3、aneprecisionforgingdiedesign，includingtheentityformingofthevane，thecavityofprecisionforgingdieandtheflashtrough，etc．Furthermore，combiningthecharactersofUGwhichcancarryonentitymodelinghyparameters，thepaperoptimizestheprocessparametersduringthedesignoftheprecisionforgingdieofthevane，thusgreatlyimpr

4、ovesthedesignefficiencyofthedieandprovidesanewwayforde—signingthedie．Keywords：UG；precisionforgingdie；vane；threedimensiondesign1引言叶片精锻是指叶身型线余量少(≤0．3ram)、公差小(1／3模锻公差)，表面一般不必进行切削加工，而叶根和叶冠是按常规模锻余量与公差，锻后需进行切削加工的叶片成形方法。与以往方法相比较，叶片精锻具有叶片尺寸精度高、叶片性能好、材料利用率高、生产效率高等优点。由于叶片要求的高精度和高性能，使得对于叶片精锻模具的设计就显得尤为重要，它成为

5、决定叶片性能与精度的关键。在此基础上提出的应用三维设计软件UG进行叶片精锻模具的设计和开发，将为叶片精锻模具的设计开辟出一条高效、快速的新途径。2UG软件的特点Unigraphics软件(简称UGII或UG)是通用的、功能强大的三维机械CAD／CAM／CAE集成软*男，26岁，硕士研究生收稿日期：2005—05—2664件。该软件能适应多种复杂的曲面造型和参数化实体造型，可以直观、准确地反映零、组件之间的装配关系，使产品完全实现设计、分析、制造的无图纸生产，并可使产品设计、工装设计和制造等工作并行开展，适用于各种产品的设计与开发f-1

6、。并且，由于UG是一个自动化的、全参数化的实体造型软

7、件，所以其生成的系统模型完全是实体模型，这不但有利于生成真实的几何形状，而且可对所建模型进行精确的曲面分析、模型分析等[2]。3模具设计过程进行叶片精锻需要经过的步骤如图1所示。锻前加工工序精锻工序锻后处理工序图1叶片精锻工艺步骤Fig．1Vaneprecisionforgingprocedure在叶片精锻中，由于叶片锻模工作寿命不长，如果采用整体结构既浪费材料又延长制模周期，所以模具多采用镶块式。并且为了模具制造和使用上的方万方数据便，都采取将镶块的结构和尺寸标准化的方法。因为精锻叶片各自尺寸有所不同，就使得设计出的模具模腔各不相同，所以模具的设计主要就是模腔的设计。在传统工艺中，模具

8、模腔的设计是根据叶片零件图上标注出的数据，在经过复杂的加放余量、计算平衡角等计算后，利用描点法，使得模腔曲面与叶片的型面保持一致来进行的，如图2所示。但这种方法的缺点是：在整个设计过程中，都是依靠二维尺寸进行设计，不能反映出锻造叶片的真实形态，从而不能对叶片自身缺陷和计算时所出现的误差进行及时的发现并修改，往往造成制作出的模具不符合要求，从而浪费了人力、物力，降低了生产效率。图2精锻叶片Fig．2Precisionforgingva