多目标质量压气机实验叶片注射成型工艺参数优化

为获得综合质量较高的发动机低速实验台所用树脂叶片,提出并研究了叶片多目标质量优化方法。以叶片翘曲量、收缩率、残余应力为优化目标,模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力、冷却时间为优化变量,模拟叶片成型过程,获得不同参数组合下的翘曲量、收缩率以及残余应力数据,并基于回归分析建立工艺参数与各质量目标间的映射关系;然后通过层次分析法计算各质量目标的权重,进而建立叶片注射成型多目标质量优化数学模型,最后基于遗传算法对叶片注塑工艺参数进行优化。实验验证表明,优化的工艺参数可显著提高叶片成型质量。     

空心涡轮叶片精铸模具陶芯夹紧布局优化方法

针对空心涡轮叶片精铸蜡型模压过程中的陶芯夹紧问题,提出一种基于空间形封闭模型的陶芯型面夹紧点布局优化方法。首先,利用有限元仿真技术建立了空心涡轮叶片蜡型压制过程陶芯载荷预测模型;其次,根据刚体运动学理论给出了陶芯限位点布局形封闭判定条件;最后,以满足空间形封闭以及陶芯与限位元件接触压力要求为约束条件,提出基于粒子群算法的陶芯夹紧点布局优化策略。实例验证表明,相较于工程设计中常规的陶芯夹紧方案,利用所提方法优化得到的陶芯夹紧方案不仅可以保证陶芯与限位元件接触压力满足设计要求,还能进一步减少夹紧点数目。     

GH4169铣削残余应力研究及工艺参数优化

GH4169材料在航空、航天热端部件的制造中应用较多,为了改善GH4169材料的工件疲劳寿命、提高加工效率,文章设计了GH4169铣削工艺参数与工件表面残余应力之间的正交试验。通过试验,建立了铣削参数与铣削表面残余应力之间的经验公式,分析了铣削参数对铣削表面残余应力的影响规律。另外,应用遗传算法,以铣削表面残余应力、材料切除率的期望值为优化目标,对铣削参数进行了多目标优化,并对优化结果进行了试验验证。结果表明：切削速度对X、Y向残余应力的影响是最主要的,每齿进给量对于X向残余应力的影响次之,对于Y向残余应力的影响最小;切削深度对于X向残余应力的影响最小,对于Y向残余应力的影响次之;较小的切削速度和较大的每齿进给量有利于获得期望的表面残余应力,切削深度的变化对残余应力的影响较小;优化的铣削参数组合为：vc=26.64 m/min,ap=0.45 mm,fz=0.10 mm/z,ae=0.25 mm,可以降低GH4169材料表面残余拉应力,提高切削效率,为GH4169零件铣削参数的选取提供依据。