2。2。3 锻模的设计 12

2。2。4 切边模的设计 12

第三章  叶片锻造过程模拟 19

3。1 DEFORM软件介绍 19

3。2 叶片锻造过程 20

3。2。1 叶片锻件的终锻过程模拟 20

第四章  切边过程模拟 23

4。1 模拟造型的建立 23

4。2 叶片切边过程模拟模型 24

4。3 断裂准则的选择 25

4。4 模拟仿真处理 27

4。5 切边过程模拟 27

第五章  叶片的切边质量 30

5。1 切边质量分析 30

5。1。1 切边质量介绍 30

5。2 凸凹模间隙值对切变质量的影响 31

5。3 切变速度与切边模具的关系 33

5。4 本章小结 34

结  论 35

致  谢 36

参考文献 37

第一章 绪论

1。1 引言

叶片是一种在汽轮机、航空发动机和燃气轮机等中的关键性零件。它们尺寸、形状都不相同，承担着热能向机械能转换的关键性任务。叶片在高压、高温、高腐蚀、高转速的恶劣环境下工作，并且叶片常常要承受较大的离心拉应力、弯曲应力及震动所产生动应力等，在工作过程中时有事故发生，因此其要求具有很高的强度以及优良的综合机械性能。为了解决减少叶片在工作过程中的事故发生，满足某些特殊的气动性能，要求叶片具有复杂的几何形状、极高的表面光洁度和加工精度等，需采用特殊的加工工艺。其中，模锻成形工艺具有加工效率高、金属流线连续，而且能够获得致密的晶粒组织、综合机械性能好、加工余量小等优点[1]。因此，叶片多采用模锻方式成形。为解决叶片模锻成形中出现的各种问题，提高模锻叶片质量，优化模锻工艺，延长模锻模具寿命，节约原材料和能源，在叶片的模锻过程中进行认真研究有着一定的必要性。研究叶片模锻过程的方法一般可分为实际试验法和数值模拟法。大规模生产叶片锻件在朝着高精度方向、轻量化发展的同时，要求节约原材料，降低模具费用，缩短生产周期，实现这些目标如果仅仅依赖于传统的实际试验法是不行的，因此相较实际实验，数值模拟就显得更具有优势。

毛坯终端完成之后，会不可避免的出现一定的飞边，这也使得切边工序成为了锻造成形中一道必不可少的工序之一[2]。切边工序直接影响着锻件的最终质量，切边工序的合理设计将会大大减少叶片锻件后续处理的工作，而切边工序设计合理与否与切边模具的凸凹模间隙值有着直接的关系。间隙值过大或者过小，都会影响锻件飞边的切口质量，会常常伴随出现锻件压伤、切肉和变形等问题[3]。为尽量减少和优化这些问题，本课题采用deform仿真技术对叶片切边生产过程进行数值模拟仿真。通过控制改变凸凹模间隙值和冲头冲切速度，观察分析切变质量，并根据所得数据对切边模具进行参数优化，处理所遇到的切边毛刺、不光滑以及切肉等问题，提高模具的使用寿命。