航空发动机涡轮叶片精铸模具的现状及发展趋势西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室汪文虎张西涛杨丽娜王增强未来航空发动机涡轮叶片精铸模具将朝着智能化、网络化、超精密、绿色化的方向发展高温耐热合金及钛合金方向发展[1]。如何快捷地制造出此类零件成为制约发动机研制和生产周期的瓶颈之一。对单件零件可采用数控加工方法制造，虽然成本很高，但可通过缩短生产周期来弥补；还可采用电脉冲（EDM）方法加工制造，虽然电极的加工制造受电极进出的限制导致零件制造周期较长，但可避免使用昂贵的五坐标加工中空发动机及其他产品精铸件二类工装模具的设计主要靠设计人员在图纸上进行手工二维串行设计，要求高、周期长，还容易出现反复。60年代后期随着计算机软硬件技术的发展，开始出现了一些模具CAD软件，如AutoCAD等，设计人员可以借助计算机进行模具CAD设计，大大地提心和特殊专用工具。随着发动机性能的提高，零件的结构越来越复杂，无法用上述方法制造的情况下，采用二类工装的净成型精密铸造方法就成为研制此类零件的必然选择。航空发动机是航空飞行器的心脏，它的内腔由一系列叶片及其他复杂结构的零件组成，此类零件的制造精度直接影响发动机的总体性能。新型发动机不断追求高推重比和高功重比，使航空发动机的相关零件结构日趋复杂。如叶片的流入角和流出角的变化使得叶片向薄壁、扭曲、空心等方向发展，叶片进排气截面半径呈曲线分布，所用材质由铝合金向不锈钢、航空发动机精铸模具的发展历史上个世纪50年代，航汪文虎：副教授，在职博士研究生，一直从事航空发动机涡轮叶片精铸模具的研制及其CAD/CAM系统的开发工作，曾主持多项型号产品的涡轮叶片精铸模具的研制工作可调壁厚涡轮叶片精铸模具叶片零件图陶芯实体造型外形实体造型增添芯头等部分为芯头等部分留出空间指导1.协同工作增添加工余量设计师工艺师定位及检测基准组长2.生产资源3.制造知识加放铸造收缩率模具总框架活块划分工艺性分析模架参数化设计壁厚调整机构设计模具装/拆过程模拟并行工程在精铸模CAD中的应用高了模具设计的效率，缩短了模具设计的周期。90年代出现了像UG、PRO/E、CATIA等功能强大的CAD/CAE/CAPP/CAM三维工程软件，设计人员可借助它进行二次开发，完成模具的设计及制造过程，使模具的制造精度、周期提高到新的水平。2精铸模具的制造现代航空发动机复杂零件精铸模工主要用于加工模具型腔内部的小半径圆角及一些刀具难以到达的“死角”区域。·高速铣削。高速铣削机床的突出优点是能够加工超硬材料，可代替电火花加工，大大提高模具制造精度。(2)快速成形。快速成形(RP）技术是80年代迅速发展起来的新型综合制造技术[4]。RP技术将机械工程、CAD、CAM、CNC、检测技术、精密伺服驱动和新材料技术等集于一体，依据计算机上构成的产品三维CAD设计模型，对其进行分层切片，处理成一系列薄截面层，得到各层截面轮廓。根据各截面层形状的二维数据，由快速成形机将材料逐层添加堆积，最终生成三维实体模型或零件[5]。RP具有以下技术特征：（1）实现CAD模型直接驱动，成形时间短，具主要有以下两种制造方法：(1)复合加工技术。复合加工是指用多种能量组合进行材料去除的工艺方法，以便能提高加工效率或获得很高的尺寸精度、形状精度和表面完整性[2]。精铸模具制造中常用的复合加工方法是在使用机械加工的同时辅以电脉冲加工。·数控加工。随着数控加工技术的发展，大量高精度多坐标数控机床的出现，机械加工已越来越倾向于使用数控加工。数控加工主要有以下两个优点：精度高，可以加工任何复杂的自由曲面且精度很高,可以满足结构复杂、高精度的叶片精铸模具的需要。操作简单，传统加工方法对工艺及操作人员的技术要求很高，稍有不慎就有可能导致零航空发动机涡轮叶片精铸模具的发展现状随着以计算机技术、信息技术为代表的高新技术的发展，传统制造技术不断吸收机械、电子、材料、信息、能源和现代管理技术的科技成果，综合应用于产品制造的全过程（包括产品设计、生产、销售和服务等），实现优质、高效、低耗、灵活生产，其内涵和外延均发生了革命性变化。先进制造技术的出现使精铸模具...