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淺論實用型渦輪葉片精鑄模具CAPP系統

作者:曉明模具 發布時間:2016-02-27
內容摘要:渦輪葉片等航空產品精鑄模具,是一種產品。又是一種技術密集型產品,加之各國為了 進行嚴密的技術封鎖。

渦輪葉片作為航空發動機的關鍵部件之一。其設計結構和制造質量是影響發動機整體性能的重要因素。為使渦輪葉片能承受   高的溫度?,F代航空發動機采用全新的結構設計和溫合金。使用的冷卻技術,通過渦輪葉片內許多而復雜的冷卻通孔對葉片進行對流、沖擊和局部氣膜冷卻。這種設計必然導致渦輪葉片具有復雜的內型和外型。將增加其制造難度,延長其制造周期。如何提高航空發動機渦輪葉片的制造工藝水平,縮短制造周期,不僅是影響我國新機研制水平的核心問題;同時對于批量生產而言,也是影響我國航空工業的發展和   建設的一個關鍵問題。目前,航空發動機渦輪葉片主要采用無余量熔模鑄造輔以機械加工的工藝來完成。常規流程   先   通過模具成型的方式獲取鑄造所使用的   蠟型和陶瓷型芯.然后通過蠟模匹配壓型、制殼等直至完成這些航空產品的鑄造。在這一系列工藝過程中蠟型和陶瓷型芯精鑄模具的設計和生產是其"瓶頸",是整個工藝過程中   復雜、周期   長的工藝。本文對CAPP(ComputerAidedProcessPlanning)技術在渦輪葉片精鑄模具的設計和制造技術中的發展和應用作一介紹。

1CAPP技術在模具制造中的作用

渦輪葉片等航空產品精鑄模具,是一種產品。又是一種技術密集型產品,加之各國為了   進行嚴密的技術封鎖,因此現有渦輪葉片精鑄模具的設計和生產水平已成為影響我國航空發動機乃至現代航空工業發展的因素之一。

隨著工業的發展。對模具工業的要求是:面對工業產品的   新換代。模具業應做出敏捷的反應。并能、高質、提供所需的各類模具,來完成產品的制造。顯然,傳統的模具設計與制造模式是難以達到這種要求的。業已證明,要達到這樣的要求,   的出路是進行模具工業的技術改造。用信息技術帶動和提升模具工業的設計與制造技術水平,是推動模具工業技術進步的關鍵環節。

CAPP是運用計算機技術協助工藝設計人員進行工藝設計的一種技術。是以計算機技術為支撐的信息時代環境下的產物。與傳統的工藝設計相比,它在設計方法、設計過程、設計質量和效率等各方面都發生.了質的變化。其主要優點在于,CAPP可以使工藝設計人員擺脫大量、繁瑣的重復勞動;縮短工藝設計周期,工藝設計質量,提高產品的市場競爭能力:提高產品工藝的重用性,   大限度地利用現有資源,降低生產成本;使沒有豐富經驗的工藝師設計出   的工藝規程,以當前制造業工藝設計任務繁重但缺少有經驗工藝設計人員的矛盾;有助于推動企業工藝設計的標準化和工藝管理的化。目前.我國在采用CAPP技術設計和制造模具方面。無論是從應用的廣泛性還是技術水平上來看。都與發達工業   存在較大的差距。尤其是在應用CAPP技術進行工藝過程設計方面,效果很不理想,需要進行大量的標準化基礎工作。

目前。某些數控技術實驗室對結構復雜盼渦輪葉片在UG二次的基礎上完成了精鑄模具3D設計及裝配干涉仿真.制造過程主要采用數控加工及特種加工的方式,但工藝過程設計現仍采用傳統的手工編制的方式。致使設計與制造   脫離。手工編制工藝的主要瓶頸表現在:要求設計人員具有豐富的生產經驗、設計過程任務過于繁瑣、工藝數據的準確性難以以及信息集成度低等方面。渦輪葉片精鑄模具的結構和活塊零件的形狀較復雜.工藝設計易受到諸如企業生產環境、制造資源、生產批量、工藝習慣、工藝方法、工藝設計人員工藝水平等因素的影響:隨著信息技術、計算機水平的不斷發展.現行通用CAPP系統在對渦輪葉片精鑄模具的工藝設計過程中無法針對具體產品、具體制造環境做到高質   的應用。因此,針對數控技術實驗室的資源環境和工藝人員的使用需求,實用型渦輪葉片精鑄模具CAPP系統具有重要意義。

2實用型渦輪葉片精鑄模具CAPP系統的主要內容

工藝設計就是為被加工零件規定合理的工藝過程、工藝操作規程、工藝裝備和工藝參數等,它是一項經驗性且隨著制造環境的變化而多變的決策過程,是連接產品設計與產品制造的橋梁,它的質量和效率直接影響企業制造資源的配置與優化、產品質量、生產組織效率、產品成本與制造周期等方方面面。當前,技術發展。產品   新換代頻繁,多品種、小批量的生產模式已占主導地位,傳統的工藝設計方法已不能適應制造業的發展需要。其主要表現在于采用人工設計方式。設計任務繁瑣、重復工作量大、工作效率低:設計周期長,難以滿足產品周期越來越短的需求:受工藝人員的經驗和技術水平限制,工藝設計質量難以;設計手段落后,難以實現工藝設計的重用性、規范性、標準化和化。顯然。傳統工藝,設計方式已不能滿足現代制造業的要求。

針對在PDM、網絡和并行工程環境下中小型航空發動機關鍵零件設計制造中遇到的難題.深入研究航空產品模具設計和制造方法.以及現有設計體系中的軟件、工程數據等資源的信息集成的相關技術是實現"渦輪葉片精鑄模具CAPP系統"的重要內容。

工藝規程設計是CAPP   基本和   核心的功能。針對數控技術實驗室的制造環境,深入研究工藝規程設計理論并實用型渦輪葉片精鑄模具工藝規程設計原型系統,整合重復性工作,尋找工藝規劃規律,規范工藝規劃過程,提高信息集成度,對于降低設計人員的工作強度,縮短工藝規劃周期,增強產品的經濟時效性具有重要意義。同時??梢詾樯钊霚u輪葉片精鑄模具CAPP系統及數控技術實驗室實施信息化制造打下良好的基礎。

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