本文關(guān)鍵詞：三元流葉輪的數(shù)字化制造技術(shù)

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【摘要】：三元流葉輪是一種具有復(fù)雜曲面的通道類零件,廣泛應(yīng)用于航空航天、水利水電、化工、冶金、能動等領(lǐng)域。航空航天方面,一臺航空發(fā)動機(jī)中含有多級葉輪,二元流葉輪也是液體火箭發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零件之一。民用工業(yè)方面,三元流葉輪在水輪機(jī)、汽輪機(jī)、膨脹機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備中都有所應(yīng)用,三元流葉輪也是汽車渦輪增壓器的核心零件。不管是軍用還是民用,三元流葉輪都有廣闊的應(yīng)用前景。葉輪的制造加工水平直接影響到設(shè)備的整體性能,特別是對于航空航天業(yè),為提高發(fā)動機(jī)的性能,對葉輪制造的精度要求很高,而且葉輪通常在高溫高壓環(huán)境下工作,這就對葉輪的制造工藝提出了更加苛刻的要求。葉輪制造工藝經(jīng)過不斷地發(fā)展和改進(jìn),現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展出了如電解加工、電火花加工、精密鑄造、精密鍛造、數(shù)控銑削加工等多種加工工藝。本文針對三元流葉輪提出了一種基于快速成型技術(shù)的數(shù)字化制造方法。以酚醛樹脂覆膜砂和寶珠砂為成型材料,利用快速成型技術(shù)制作葉輪鑄型,并鑄造得到金屬葉輪。同時探索了基于快速成型技術(shù)的葉輪型殼制造方法的可行性。最后對制作的葉輪精度進(jìn)行了評價分析。本文以17葉三元流葉輪為例,設(shè)計了基于快速成型技術(shù)的鑄型分型方案,詳細(xì)說明了利用PIRP法、SLS法制作葉輪鑄型的數(shù)據(jù)處理方法和加工工藝。探索了利用快速成形技術(shù)制作覆膜砂樣件,利用樣件制作水玻璃耐高溫型殼,然后鑄造得到金屬葉輪樣件的工藝流程。利用計算機(jī)輔助三維檢測技術(shù)分別對用PIRP法、SLS法和型殼制造方法制作的葉輪金屬樣件進(jìn)行了精度檢測,檢測結(jié)果表明顯示PIRP法和SLS法葉片翹曲變形不明顯,誤差大部分在±0.5mm以內(nèi),殼型制造的葉輪尖角有翹曲變形。最后對三種制造方法得到的葉輪精度進(jìn)行對比,并對殼型制造方法產(chǎn)生的翹曲變形進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】：葉輪 數(shù)字化制造 快速成型 鑄造
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH16
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-24
• 1.1 課題研究背景及意義9-13
• 1.1.1 三元流葉輪在航空航天上的應(yīng)用9-11
• 1.1.2 三元流葉輪在民用工業(yè)上的應(yīng)用11-13
• 1.2 國內(nèi)外葉輪制造研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢13-18
• 1.2.1 精密鑄、鍛造技術(shù)13-15
• 1.2.2 多軸數(shù)控銑削加工15-16
• 1.2.3 電火花加工16
• 1.2.4 電解加工16-17
• 1.2.5 精密焊接17-18
• 1.3 快速成型技術(shù)18-22
• 1.3.1 快速成型技術(shù)的基本概念18
• 1.3.2 快速成型技術(shù)的基本原理18
• 1.3.3 快速成型技術(shù)的分類18-22
• 1.3.4 快速成型技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域22
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容22-24
• 2 葉輪幾何構(gòu)型及鑄造方案24-30
• 2.1 三元流概念24-25
• 2.2 基于快速成型的鑄件設(shè)計25-28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 3 基于快速成型技術(shù)的葉輪制造30-55
• 3.1 基于PIRP法的葉輪制造30-39
• 3.1.1 PIRP法和設(shè)備簡介30-32
• 3.1.2 鑄型的分塊和定位32-33
• 3.1.3 數(shù)據(jù)的處理33-34
• 3.1.4 葉輪鑄型加工34-36
• 3.1.5 鑄型后處理36-37
• 3.1.6 葉輪澆注37-39
• 3.2 基于SLS法的葉輪制造39-46
• 3.2.1 SLS法和設(shè)備簡介40-42
• 3.2.2 鑄型的分塊和定位42-43
• 3.2.3 數(shù)據(jù)的處理43-44
• 3.2.4 葉輪鑄型加工44-45
• 3.2.5 鑄型后處理45-46
• 3.2.6 葉輪澆注46
• 3.3 葉輪的型殼制造工藝探索46-53
• 3.3.1 型殼制造工藝簡介46-47
• 3.3.2 型殼制造材料47
• 3.3.3 型殼的制作47-53
• 3.3.4 葉輪澆注53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 4 葉輪的精度評價55-64
• 4.1 計算機(jī)輔助三維檢測介紹55-58
• 4.1.1 三維掃描的概念55-56
• 4.1.2 結(jié)構(gòu)光三維掃描儀掃描原理56-58
• 4.2 葉輪計算機(jī)三維檢測58-63
• 4.2.1 葉輪三維數(shù)據(jù)掃描58-60
• 4.2.2 葉輪三維檢測60-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 韓新偉,陳良猷,吳昊;加快中國航空發(fā)動機(jī)發(fā)展的對策研究[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版);2003年04期

2 楊峰;沈曉紅;;FDM快速成型技術(shù)及與反求工程的結(jié)合應(yīng)用[J];北京工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年01期

3 滕勇,王臻,李滌塵;快速成型技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J];國外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊;2001年06期

4 李維;李俊濤;趙剛;孔勝國;吳劍濤;于望生;;高溫合金燃機(jī)葉輪鑄造工藝數(shù)值模擬[J];金屬功能材料;2013年01期

5 趙建社;王福元;徐家文;劉玉杰;;整體葉輪自由曲面葉片精密電解加工工藝研究[J];航空學(xué)報;2013年12期

6 趙勇龍;;快速成型技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用分析[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2010年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉辰;三元流閉式葉輪組合電加工技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖貝;激光三維掃描點云數(shù)據(jù)預(yù)處理算法的研究[D];武漢工程大學(xué);2011年

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本文編號：726381