专利汇可以提供建立辊轧叶片模具型腔的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种建立辊轧 叶片 模具型腔的方法,用于解决现有方法设计的辊轧叶片模具型腔 精度 差的技术问题。技术方案是对叶片设计前 后缘 添加余量、溢料边、叶尖叶根余量和工艺 定位 基准,建立辊轧叶片工艺模型。对工艺模型叶盆叶背曲面进行网格划分,分别提取叶盆叶背网格 节点 建立点集并编码。确定辊轧模具半径,对叶盆叶背曲面点集进行缠绕映射变换,获得辊轧模具凸模凹模型腔点集。基于工艺模型网格节点编码信息,建立模具型腔网格,对网格进行光顺优化,获得辊轧模具型腔曲面。由于从几何变换 角 度进行辊轧模具型腔设计,实现了辊轧叶片模具型腔 自动建模 ,改变了依靠经验和修模设计辊轧模具的现状,提高了辊轧叶片模具型腔设计精度。,下面是建立辊轧叶片模具型腔的方法专利的具体信息内容。
1.一种建立辊轧叶片模具型腔的方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:启动UG NX7.0建模模块,导入压气机叶片模型(3),叶尖沿着叶身反方向延拓截面线内切圆最大直径的一半即Cmax/2,形成叶尖工艺过渡(2),建立叶根工艺过渡(4);
提取叶尖工艺过渡(2)尖端截面线将其沿着叶身反向偏移,并通过偏置截面线组建立实体形成叶尖工艺补偿(1);提取叶根工艺过渡(4)根端截面线将其沿着叶身反向偏移,并通过偏置截面线组建立实体形成叶根工艺补偿(5);使用布尔和运算将叶片与叶尖工艺过渡(2)、叶尖工艺补偿(1)、叶根工艺过渡(4)和叶根工艺补偿(5)合并,在衔接处进行光顺,形成叶片扩展模型;
步骤2:根据叶片设计允许容差,设定截面线间距δ;根据截面线间距δ沿着叶根指向叶尖方向顺次提取叶片扩展模型截面线;使用点集命令对每一个截面线进行点离散,点的数目应保证前后缘附近点的个数超过20个;通过UG二次开发获得圆拟合命令,使用圆拟合命令获取前缘后缘曲线点和叶盆叶背曲线点,使用B-样条曲线进行拟合获得叶盆叶背和前缘后缘曲线;
步骤3:通过UG二次开发获得内切圆迭代程序,使用内切圆迭代程序建立叶盆叶背曲线的内切圆,使圆的直径最大,并定义叶片该截面厚度即Cmax;在Cmax两侧,分别间隔约Cmax建立叶盆叶背曲线的内切圆,且在前后缘处为拟合的圆;使用B-样条曲线顺次通过各个圆心,建立中弧线;
步骤4:将中弧线两端各延伸Cmax;以前后缘处邻家三个圆半径建立等差数列,获得在延伸后的中弧线端点处圆半径并建立圆;将叶盆叶背曲线进行延伸并与建立的圆相切;联结切点,获得封闭曲线,即为辊轧叶片工艺模型截面线;
步骤5:使用通过曲线组命令通过封闭的截面线组建立实体;衔接处进行光顺处理,形成B-样条曲面,建立工艺模型叶身(8);
步骤6:提取工艺模型叶身(8)叶根末端截面线,使用内切圆迭代程序建立叶盆叶背曲线的内切圆,使圆的直径最大即Cmax;以圆心为坐标原点,建立坐标系Z轴垂直于发动机旋转轴心线,且由叶根指向叶尖;X轴在水平方向,即发动机旋转轴心线方向,由叶片界面的进气边指向批排气边,Y轴由迪卡尔坐标系准则确定,由此建立工艺模型坐标系(6);
步骤7:建立一个长方体,相互处置的三个平面为工艺定位基准,长方体与工艺模型叶身(8)之间通过小方块衔接为一体,形成工艺模型定位基准(7);
步骤8:提取叶片工艺模型叶身(8)的叶盆曲面进行三角网格划分,并提取节点建立电集合并编码网格信息,形成叶盆曲面网格和节点(11);提取叶片工艺模型叶身(8)的叶背曲面进行三角网格划分,并提取节点建立电集合并编码网格信息,形成叶背曲面网格和节点(12);
步骤9:测量二辊辊轧设备轧辊半径R,即轧辊轴距的一半;在工艺模型坐标系(6)中,建立X-Y平面,在平面内建立一条平行于X轴并Y坐标值为R一条直线,即凸模轧辊轴线(9);在平面内建立一条平行于X轴并Y坐标值为-R一条直线,即凹模轧辊轴线(14);
步骤10:对叶盆曲面网格和节点(11)上的点集合使用公式(1)分别进行点坐标变换;
对叶背曲面网格和节点(12)上的点集合使用公式(2)分别进行点坐标变换;
其中,R为一对轧辊半径,(X,Y,Z)为叶盆叶背曲面上点的坐标,(X',Y',Z')为辊轧模具型腔曲面点的坐标,α,β,γ,ε分别为为X方向,Y方向,Z方向及其整体大小放缩比例,由于辊轧叶片沿着辊轧方向存在前滑和后滑,因此α,β,ε分别为1,γ取为前滑系数;
步骤11:叶盆曲面点集使用公式(1)进行变换后,形成凸模型腔曲面点,提取叶盆曲面网格和节点(11)曲面的网格划分信息,编码节点序列和节点间网格序列,进行曲面重构建立凸模曲面网格和节点(10);对凸模曲面进行光顺,建立辊轧模具凸模型腔曲面;
步骤12:叶背曲面点集使用公式(2)进行变换后,形成凹模型腔曲面点,提取叶背曲面网格和节点(12)曲面的网格划分信息,编码节点序列和节点间网格序列,进行曲面重构建立凸模曲面网格和节点(13);对凹模曲面进行光顺,建立辊轧模具凹模型腔曲面。
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