CH342448A - Matrice notamment pour la fabrication d'une ébauche de rotor de turbo-machine - Google Patents

Description

  Matrice  notamment pour la fabrication d'une ébauche de rotor de turbomachine    Il est connu d'utiliser pour la     fabrication    de     corps     en     forme    d'étoile une     matrice    comportant une cham  bre     coaxiale    et fermée par un poinçon,

   cette cham  bre présentant des orifices d'extrusion     périphériques     communiquant avec des espaces     d'extrusion    répartis       radialement.    Une telle     matrice    peut     servir        pour    la       fabrication    d'ébauches de     rotors    de turbomachines.  



  Des matrices de ce type doivent être divisées  d'une façon ou d'une autre pour que la pièce tra  vaillée puisse être enlevée.  



  L'invention donne une solution à     ce    problème et  la matrice qui en fait l'objet est     caractérisée    en ce  que la paroi périphérique de la chambre présentant  les     orifices    d'extrusion et les     espaces        d'extrusion    est  constituée     par    des secteurs amovibles assemblés en  un anneau avec leurs     .faces    jointives     passant    par les  axes radiaux des espaces d'extrusion, cet     anneau     étant maintenu à partir du côté du poinçon, de façon  à pouvoir être monté et démonté,

   par une plaque  de fermeture de ladite chambre     comportant    le guide  du     poinçon.     



  Dans cette     construction    de matrice,     l'extraction     de la     pièce    terminée est simple. Car en     soulevant    la  plaque     de        fermeture,    les secteurs qui ne sont     pas    déjà  tombés de ladite pièce peuvent être facilement en  levés en direction radiale.

   De plus,     cette        construction     de matrice a l'avantage de simplifier la fabrication  de la     matrice,        ce    qui est important     lorsqu'il    s'agit  comme dans le cas des rotors de turbines et de pom  pes, d'un grand nombre     d'ouvertures    d'extrusion et  d'espaces     d'extrusion.    Car en divisant, comme dé  crit, la paroi     extérieure    en secteurs dont les     joints     passent par les axes radiaux des espaces d'extrusion,

    il n'est plus nécessaire de percer les orifices d7ex-         tmrsion.        Des    orifices de sections de formes irréguliè  res comme le nécessitent les     profils    des pales des  aubes de turbine sont aisément fabriqués dans la ma  trice selon     l'invention    en formant d'une façon     corres-          pondante    les     surfaces    latérales des secteurs.  



  Le dessin annexé     représente,    à titre d'exemple,  une     forme    d'exécution de la     matrice    faisant l'objet -de  la présente invention.  



  La<B>hg.</B> 1 est une coupe longitudinale de cette ma  trice pour la     fabrication    d'un rotor de     turbine    à la  presse, immédiatement avant l'opération de pressage.  



  La     fig.    2 est une vue     analogue    après l'opération  de     pressage.     



  La     fig.    3 est une vue schématique d'un détail de  la     disposition    des     secteurs.     



  La     fig.    4 est une vue en     perspective    d'un sec  teur.  



  La     matrice    représentée aux     fig.    1 et 2     constitue     une     partie    d'une     presse    et est formée d'un bloc fixe  1 qui     porte    sur .sa face frontale     un        disque    2 de  forme     annulaire.    Le     bloc    1 ,est en regard d'une pla  que de     fermeture    3 amovible.

   Un     anneau    4     entoure     le     disque    2 en le     serrant.    Dans un alésage     central     de la plaque de     fermeture    3 est monté un manchon 6       servant    -de     guide    à un poinçon 5, ce     manchon        allant     en ;s'évasant de façon     continue    vers     une    chambre 20  de la matrice. Cette chambre correspond à la     forme     du moyeu du rotor de turbine à fabriquer.

   Un     organe          éjecteur    7 est monté dans le bloc 1 en     regard    du  poinçon 5.      L'anneau 4 a une section transversale en     forme     de L et sert à     recevoir    des     secteurs    8. Chaque secteur  a, selon la     fig.    4, la forme d'un     coin    et tous     les    sec  teurs assemblés     forment    un anneau     complet    comme  représenté schématiquement à la     fig.    3.

   Des ouver  tures 9 sont réalisées entre deux     secteurs    par des  dépressions 9' et 9" ménagées dans les extrémités  étroites des secteurs, ces     ouvertures    9     constituant    des  orifices d'extrusion. Chaque     orifice    d'extrusion dé  bouche dans un espace libre 10 élargi     constituant     l'espace d'extrusion dans lequel le métal pressé pé  nètre à travers     l'orifice        d'extrusion    9.  



  Les dépressions 9' et 9" sont façonnées de ma  nière différente pour que les orifices d'extrusion 9  aient le profil aérodynamique     nécessaire    pour une  aube de turbine. La     corde    du profil peut être soit  dans le plan     contenant    l'axe principal de la matrice,  soit inclinée sur ce plan. De plus, les deux dépres  sions 9' et 9" sont formées de telle     manière    que  l'orifice     d'extrusion    présente une section transversale  constante sur toute sa     longueur.     



  Pendant le     fonctionnement    de la     matrice,    une  bourre de laine de verre 11     destinée    à servir de lu  brifiant et un lingot     chauffé    12 sont placés dans le  manchon 6 et soumis à une pression à     l'aide    du poin  çon 5 de sorte que la matière s'écoule tout d'abord  en direction axiale et ensuite en     direction    radiale.  Pour     favoriser        l'écoulement    radial, l'organe éjecteur  7 présente une tête arrondie 13.

   De plus, la partie  du disque 2 entourant cette tête 13 est     également     arrondie en 14 de sorte qu'en coupe, selon la     fig.    2,  on     obtient    une gorge 15 à travers laquelle le métal  chauffé s'écoule facilement     radialement    vers l'exté  rieur et à travers les     orifices    d'extrusion 9 dans les  espaces 10. Une ébauche de rotor de     turbine    est  ainsi formée à partir du lingot 12 avec moyeu 16 et  une âme annulaire 17, un anneau extérieur 18 et des  aubes 19.  



  Les espaces 10 doivent être plus longs     radiale-          ment    que les aubes, de telle sorte que celles-ci ne  subissent aucune     déformation    en venant en contact  avec l'anneau 4 lorsque     l'écoulement    de métal à tra  vers les     orifices    d'extrusion 9 est un peu irrégulier et  que les aubes brutes ont des longueurs     différentes     les unes des autres.    Lorsque l'opération de presse est terminée, les  parties 3 et 5 sont retirées et l'organe éjecteur 7  est actionné pour repousser la pièce terminée du dis  que 2. Les     secteurs    8 avec l'ébauche sont alors retirés  de l'anneau 4.

   Ils tombent en partie ou peuvent être  écartés sans difficulté.  



  Si l'on utilise une presse sans organe     éjecteur,    la  partie centrale de la     face    frontale du disque 2 peut       comporter    un bombage pour aider le métal à s'écou  ler dans la direction radiale. Il est également possi  ble de munir le disque 2 d'une ouverture centrale  dans laquelle travaille un     second    poinçon, de sorte  que la     pression    axiale agissant dans deux     directions     opposées s'exerce simultanément. Dans une autre va  riante, on peut prévoir l'anneau retenant les secteurs  en deux ou davantage de segments assemblés qui, à  la fin de l'opération de presse peuvent être facilement  retirés.  



  Comme exemple     particulier,    on indiquera la fa  brication d'un rotor de turbine avec vingt-cinq aubes  et d'un diamètre extérieur de 23 cm. On utilise alors  un lingot d'environ 15 cm de diamètre en un alliage       nickel-chrome-cobalt    contenant du titane et de l'alu  minium pour obtenir une phase     précipitable    Ni.;  (Ti Al). Un tel lingot est chauffé à 1170 Cet la  pression d'extrusion est d'environ 12 500     kg/cm2.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Matrice, notamment pour la fabrication d'une ébauche de rotor de turbomachine, comportant une chambre coaxiale et fermée par un poinçon, cette chambre présentant des orifices d'extrusion périphé riques communiquant avec des espaces d'extrusion répartis radialement, caractérisée en ce que la paroi périphérique de la chambre (20), présentant les ori fices d'extrusion (9) et les espaces d'extrusion (10), est constituée par des secteurs amovibles (8) assem blés en un anneau avec leurs faces jointives passant par les axes radiaux des espaces d'extrusion (10),

   cet anneau étant maintenu à partir du côté du poinçon, de façon à pouvoir être monté et démonté, par une plaque de fermeture (3) de ladite chambre compor tant le guide du poinçon.