涡轮叶片精铸模具型面反变形设计方法技术

涡轮叶片精铸模具型面反变形设计方法，涉及机械领域。1)加密曲线离散点；2)B样条拟合设计曲线；3)基于曲线细分的方法寻找实测数据对应点；4)构造自由变形网格：通过操纵设计网格控制点变形物体；5)迭代计算位移变形：通过迭代调整设计曲线控制点构建一系列拟合曲线，每次迭代中，每个控制点的差向量是该目标曲线数据点与拟合曲线上对应点的一些差向量的加权和，差向量的加权和即为迭代计算位移变形量；6)采用迭代变形量对设计曲线反变形。在保留设计意图的基础上根据测点数据的偏差量对涡轮叶片精铸模具型面反变形优化设计，提高涡轮叶片精铸模具型面的曲面重构精度及实用性，实现精铸涡轮叶片基于B样条特性的型腔反变形优化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
涡轮叶片精铸模具型面反变形设计方法


[0001]本专利技术涉及机械领域，尤其是涉及一种基于B样条曲线细分的涡轮叶片精铸模具型面反变形设计方法。

技术介绍

[0002]涡轮叶片一般采用定向结晶或单晶净成形精密铸造。在我国航空发动机精铸涡轮叶片设计制造过程中，由于模具设计的尺寸不够合理导致精铸叶片的型面精度低、质量不稳、废品率很高的问题一直没有解决。国外主要发动机公司均已经建立定向凝固和单晶涡轮叶片精铸生产线，铸造工艺较为成熟，针对涡轮叶片铸件型面的“精确控形”问题已亟待解决。涡轮叶片在精铸过程中，高温液态合金注入型壳后，随温度的降低，会产生变形。涡轮叶片的结构形状复杂，导致铸件冷却时散热不均，叶片各点的变形也不均匀，因此铸件的实际变形情况是非线性的，这导致铸件尺寸超差，出现无法铸造出合格的涡轮叶片的情况。这已经成为涡轮叶片净成形精密铸造领域的一大痛点，因此提出一套能够结合设计意图和测量数据的涡轮叶片精铸模具型面反变形优化设计方法是必要的。
[0003]精铸模具型面反变形设计需补偿铸件在凝固冷却过程中的变形。国内首先采用型面放缩法补偿，分为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.涡轮叶片精铸模具型面反变形设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)加密曲线离散点；2)B样条拟合设计曲线；3)求设计曲线上实测数据点的对应点：基于曲线细分的方法寻找对应点，利用B样条曲线的节点插入算法，将B样条曲线细分为一组Bezier曲线；在二叉树搜索过程中对于每一条Bezier曲线再次细分，并判断是否满足条件，若满足条件，则再次细分，直至曲线段小于设定的阈值；4)构造自由变形网格：通过操纵设计网格的控制点变形物体，通过采用具有局部支撑性的B样条基函数，可实现局部自由变形；5)迭代计算位移变形：通过迭代调整设计曲线控制点构建一系列拟合曲线，在每次迭代中，每个控制点的差向量是该目标曲线数据点与拟合曲线上对应点的差向量的加权和，差向量的加权和即为迭代计算位移变形量；6)采用迭代变形量对设计曲线进行反变形：在设计曲线的B样条控制点和测量数据曲线的控制点对应的情况下，将数据点的加权差向量的累和作为反变形参数，计算嵌在网格内控制点的变形矩阵，通过操纵网格对设计曲线进行反变形。2.如权利要求1所述涡轮叶片精铸模具型面反变形设计方法，其特征在于在步骤1)中，所述加密曲线离散点的具体方法为：将待加密曲线的拟合区域网格化，确定网格点x的影响区域大小以及包含在该影响区域内的节点，确定形状函数后计算网格点x处节点值，对每个网格点进行以上处理，进行曲线加密。3.如权利要求1所述涡轮叶片精铸模具型面反变形设计方法，其特征在于在步骤2)中，所述B样条拟合设计曲线的具体方法为：根据累计弦长参...

【专利技术属性】
技术研发人员：董一巍，钱华敏，许博，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：