第42卷第9期 Vol. 42No. 9
假压技术
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY 叶片模具型面向设计方法
李彦奎，吕彦明，倪明明
（1.江南大学机械工程学院，江苏无锡214122；2.无锡透平叶片有限公司，江苏无锡214023）
2017年9月 Sep.2017
摘要：针对我国叶片精锻模具逆向设计精度低、设计过程复杂等间题，运用VS自定义算法，实现了对模具型面点云数据的分块化处理，提高了数据点处理精度；运用UG二次开发，实现了曲线曲面的参数化建模和模具模型的检测与自动化修正，并运用MenuScript菜单脚本，实现点云数据处理、模具逆向建模以及检测与修正在UG中的集成，提高了模具逆向设计效率；最后运用Deform-3D软件对叶片模具设计的某些参数进行了验证，并通过工程实例对逆向设计的叶片模具进行了检测分析
关键词：叶片精锻模具；逆向设计；二次开发；参数化建模；自动化修正 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 09, 026
中图分类号：TP391.41；V232.4
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）09-0140-06
Reverse design method of blade die surface
Li Yankui', Lyu Yanming', Ni Mingming
(1. School of Mechanical Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, Chinas
2. Wuxi Turbine Blade Co. , Lid. , Wuxi 214023, China)
Abstract : For the problems of poor precision on reverse design and complicated design process for blade precision forging die, the block processing of the die surface cloud data was realized by VS custom algorithm, and the precision of data processing was improved. Then, the parametric modeling of cure, surface and the detection and automatic correction of the mold model were realized by the secondary de-velopment of sofhware UG, and the efficiency of die reverse design was improved, and the integration of point cloud data processing, die reverse modeling , detection and comection in UG were realized by MenuSeript. Finally, certain parameters of the blade die design were verified by software Defom 3D, and the blade mold of the reverse design was tested and analyzed by engineering examples.
Key words : blade precision forging mould; reverse design; secondary development; parametric modeling; automation correction
叶片作为发动机关键部件，被喻为发动机的心脏，其种类繁多，形状复杂，型面多为复杂的空间自由曲面)。我国缺乏叶片精锻模具设计的核心参数，逆向工程作为一种引进、吸收、消化先进科学技术的工具，对提高我国叶片精段模具的设计技术具有重要意义[2-3]
国内很多学者已对叶片模具逆间设计做了研究其主要设计思想是运用逆向软件（如Geomagic、 Imageware等）对获得的点云数据进行处理、提取其特征数据，将提取的特征数据导人到三维建模软件中进行建模，然后对一次模型的误差进行检测分析[4-5]。但由于叶片精度要求较高，且叶片不同部
收稿日期：20170410；修订日期：20170708
作者筒介：李度奎（1990-），男，额土研究生 E-mail: 1091018151@ qq. com
通讯作者：吕度明（1966-），男，博士，教授万方数据il：Ivyanming126@126.com
位的精度要求相差很大，如叶身轮廊度误差约在 ±0.02mm以内，而叶根轮廊度误差约在±0.2mm 以内，所以，对叶片模具型腔曲面不同部位的点云数据的去噪、精简和数据保留的要求不同。运用逆向软件对点云数据进行统一化处理会造成点云数据的允余或丢失，导致点云数据处理的质量不理想，限制了后续一次曲面建模的质量。再者，由于叶片精锻模具属于高精密加工装备，模具型面精度要求较高，一次曲面建模很难满足设计要求，因此，就必须对一次模型进行修正，已有模具修正方法是通过多次对点云数据进行处理、曲线曲面建模，直至满足模具型面设计要求。该方法大大降低了叶片模具设计效率。
为提高点云数据处理质量和叶片模具设计效率，文章提出以UG为二次开发平台，运用自定义算法实现对模具型面不同部位点云数据的分块化处理；运用UG二次开发实现曲线曲面的参数化建模和模