□ 卜 昆 □ 邱 飞 □ 周丽敏 □ 张定华

1.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 西安 710072 2.中国航空工业第一集团公司 沈阳发动机设计研究所 沈阳 110015

1 概述

空心涡轮叶片是航空发动机的重要零部件，具有复杂的曲面结构，其表面的光顺性和气动性直接影响发动机的整体性能，而叶片的成型模具是影响其制造质量的关键因素。空心涡轮叶片的模具设计是一项复杂的工作，而空心涡轮叶片内、外形状的模具型腔优化设计更是其中的重点。模具型腔设计的基本原则是为模具型腔赋予适量反变形量，以抵消铸件在凝固和冷却过程中的结构变形和收缩变形。文献［1］采用了一种网格位移场反向叠加法，可以有效地使叶片的变形得到补偿。但是铸件的实际收缩是非线性的，经过反向叠加后，模具型面呈现了极不规则且表面不光顺现象，这种方法最终得到的网格离散模型在复原模具型腔时，还需要进行复杂的曲面拼接和曲面光顺。曲面拼接和光顺计算不仅费时，而且精度难以保证，很难满足使用要求。所以如何提高反变形网格模型的曲面重构质量，是模具设计过程中一个亟待解决的问题。

对网格模型的曲面重构，目前多采用数据分割技术将数据点分割为多个四边界区域，通过拟合这些四边界区域，再对相邻曲面实施连续性拼接。国内外研究学者也进行了相关研究，Ma［2］通过向基曲面投影的方法实现了散乱点的参数化。……