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叶片形状复杂,材料先进但不易成形,内部和外部的质量要求都很高。锻造可以改善工件的微观组织结构,从而提高工件的机械性能,在叶片制造中得到了广泛应用。叶片的种类多、批量少,因此叶片锻模的设计任务较重,而采用一般的CAD软件设计一套叶片锻模的时间较长,所以根据厂家自身情况开发专用的叶片锻模设计系统是缩短叶片锻模设计周期的有效途径。在试模前通过数值模拟叶片锻造过程并分析模拟结果可以在设计阶段便解决许多现场的实际问题,从而减少传统方法由于盲目和试探性太强而带来的材料以及时间的大量损耗。本文根据某叶片的锻件及锻模图纸,在UG NX软件中利用表达式对榫头截面、叶身截面、工艺凸台截面以及毛边槽截面的所有尺寸参数都进行控制,从而实现参数化设计。利用UG/OPEN API、UG/OPEN MenuScrip、UG/OPEN UIStyler这三个UG NX提供的二次开发模块以及VC++软件作为二次开发工具,开发出了叶片锻模参数化设计系统。针对TC4钛合金叶片典型锻造工艺,将该系统生成的叶片预锻、终锻模具等几何模型导入DEFORM软件中,并分别对叶片预锻、终锻成形过程进行有限元模拟。通过对不同摩擦因子下的叶片预锻成形过程的模拟,分析了经过螺旋压力机的三次打击后,叶片锻件整体的温度分布情况、整体的等效应力、等效应变分布情况以及载荷-行程曲线,结果显示变形量较小时,不同摩擦条件产生的影响很小,随着变形量的增大,摩擦因子小则锻件各个部位的温度更低,等效应力更大,载荷更小。对毛坯进行了优化,减少了毛边,提高材料利用率。经过对叶片终锻成形过程的模拟,结果显示三次打击后,叶片锻件的整体成形情况、整体的温度分布情况都良好,成形过程中叶尖和工艺凸台处的温度下降较快,毛边部分温度上升的很快。根据三次打击后各典型截面的等效应力、等效应变分布情况和载荷-行程曲线,分析得出叶片终锻成形的规律:榫头部分变形较小易成形其中心部分变形相对较大,叶身中间部分最先与模具接触从而先发生变形,随着上模压下量增大,金属充满叶身中间部分的型腔后向两侧流动,最后充满整个型腔并形成毛边。对叶片终锻超塑性成形过程进行数值模拟,结果显示超塑性成形大大降低了等效应力和载荷。