透平叶片是透平机械中数量种类最多的部件,叶片坯料成形质量的好坏直接关系到透平机械使用过程中的能量转换效率。由于模锻工艺操作简单、机械化程度高、生产率高的独特优越性,目前国内外企业普遍采用模锻完成透平叶片的终锻成形过程,其精度通过机械加工进行保证。然而前期的坯料设计工作需要耗费大量精力,其效率无法满足企业需求,增加了叶片的制造生产成本,进而制约了整个叶片制造产业的发展。因此本文通过研究透平叶片坯料终锻成形过程,同时运用知识工程技术进行分析和设计,建立了透平叶片终锻成形坯料库,开发出适用于坯料快速设计的辅助系统,实现整个透平叶片坯料终锻成形坯料库应用过程的规范化、自动化及系统化。主要内容有:（1）研究透平叶片坯料的终锻成形过程,以企业现有的RA1142型号叶片为例,运用DEFORM-3D软件进行数值模拟。基于响应面优化方法,提出了以坯料结构参数为自变量,以飞边余量、模具载荷和锻件变形均匀性为目标的综合优化函数,选用二次多项式回归模型,得到优化后的坯料结构并模拟验证,其结果表明终锻成形后坯料充型完整且各目标均得到明显改善,最后归纳总结出最优综合指标各设计变量的优化规律。（2）结合企业一线生产经验和透平叶片坯料设计的结构特点,归纳出各主要设计部位尺寸参数的计算形式及其应用规则,进行知识的规范表示处理。根据具体功能需求分析,构建透平叶片坯料库整体功能框架,设计坯料库概念模型和物理模型。将坯料库分为四个主要模块,通过关系型数据库My SQL Server5.5建立了透平叶片终锻成形坯料库,存储叶片的产品信息及对应的坯料信息和典型坯料结构的参数信息,通过SQL语言实现叶片坯料的数据提取和坯料库的管理维护,并与三维参数化模型库建立关联。（3）为解决坯料实例检索重用效率低下等问题,针对透平叶片成品锻件和对应坯料的系列化程度高的特性,采用基于规则和实例的混合推理机制,进行叶片成品信息推理。运用层次分析法将输入信息分为三个主要模块,以实例推理为主,采用最近相邻策略,提出能表征各属性特征及取值类型的相似度算法,从而完成叶片坯料的推理,显著提高问题求解的效率,便捷地对知识进行匹配重用。（4）基于UG二次开发技术,通过Visual Studio平台编写程序,实现透平叶片终锻成形坯料库的具体应用。为实现坯料设计效率的提高,基于客户的技术要求参数和叶片相关信息,开发交互式坯料检索重用系统,实现相似度最高的叶片坯料实例检索,并在结果中显示叶片型号和所属的坯料类型,导出模型并获取表达式,根据各设计变量优化规律进行一定程度的修改,参数驱动完成模型更新,最后以具体设计实例验证技术可行性。本文的研究内容充分利用了现有的设计知识,在较大程度上减少重复劳动,满足企业对透平叶片坯料设计的生产实际要求,具有灵活、快速和可靠的特点,增加了企业的市场竞争力。