CN106825356A - 一种精锻叶片型线修整的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种精锻叶片型线修整的方法，其能增加金属材料流动性，有效减少“封料”现象，同时还能减小坯料与模具之间的摩擦力，减少叶片表面缺陷。其包括以下步骤：做进汽边型线的中弧线延长线；分别做内弧偏置包络线和背弧偏置包络线；过内背偏置包络线与中弧线延长线的交点做中弧线延长线的法线；将中弧线延长线的法线向进汽边型线外侧进行偏置，分别得到第一偏置线和第二偏置线；以第一偏置线与中弧线延长线的交点为圆心做圆一；以第二偏置线与中弧线延长线的交点为圆心做圆二；做圆一、圆二和内弧偏置包络线的共同切线得到第一圆弧型线；做圆一、圆二和背弧偏置包络线的共同切线得到第二圆弧型线。

Description

一种精锻叶片型线修整的方法
技术领域
本发明涉及精锻叶片制造技术领域，具体为一种精锻叶片型线修整的方法。
背景技术
精锻叶片表面为复杂的曲面型面，提高叶片的制造水平和设计水平是一项重要的基础工作。精锻叶片是指叶身部分锻造至成品尺寸的叶片，由于叶身部分的进、出汽边都很薄，锻后会向外形成飞边等其它缺陷，因此在设计叶片锻件时，必须首先对叶身的进、出汽边型线做一定的延伸和加厚修整，使可能的缺陷产生在叶身之外，然后在锻造完成后对叶身之外的缺陷进行切除即可。
精锻叶片对锻件型线的修整要求很高，尤其是锻造难变形材料时，如高温合金、钛合金，对修整后的型线的光滑度有极高的要求，且既要满足锻造的基本成型要求，又要满足型线的尺寸精度要求。目前对精锻叶片的型线修整方法是在进、出汽边的外侧设计桥部12和仓部13（见图1），图1中15为上模，16为下模，采用此种方法主要存在以下问题：
1）、由于桥部和仓部的型线不光滑，使锻造时金属材料的流动不均匀且不顺畅，因此进、排气边处容易“封料”，“封料”即多余金属材料流不出型腔，导致叶片锻不簿，且对设备吨位要求高；
2）、由于坯料流出型线时与桥部和仓部均为面接触，很容易与模具发生磨损，导致叶片表面出现拉伤、划痕等表面缺陷。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种精锻叶片型线修整的方法，该方法能增加金属材料流动性，有效减少“封料”现象，同时还能减小坯料与模具之间的摩擦力，减少叶片表面缺陷。
一种精锻叶片型线修整的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤一、进汽边型线修整：
1）做进汽边型线的中弧线延长线；
2）分别做内弧偏置包络线和背弧偏置包络线，二者组成内背偏置包络线；
3）过内背偏置包络线与中弧线延长线的交点做中弧线延长线的法线；
4）将中弧线延长线的法线向进汽边型线外侧进行偏置，分别得到第一偏置线和第二偏置线，第一偏置线的偏置距离小于第二偏置线的偏置距离；
5）以第一偏置线与中弧线延长线的交点为圆心做圆一；
6）以第二偏置线与中弧线延长线的交点为圆心做圆二，圆二的直径大于圆一的直径；
7）做圆一、圆二和内弧偏置包络线的共同切线得到第一圆弧型线；
8）做圆一、圆二和背弧偏置包络线的共同切线得到第二圆弧型线，至此，获得的第一圆弧型线和第二圆弧型线即为进汽边型线的修整型线；
步骤二、按与修整进汽边型线同样的方法对排汽边型线进行修整。
进一步的，内弧偏置包络线的偏置距离为0.1mm~0.2mm，背弧偏置包络线的偏置距离为0.1mm~0.2mm。
进一步的，第一偏置线的偏置距离为1.5 mm ~3 mm，第二偏置线的偏置距离为6mm~10 mm。
进一步的，第二偏置线的偏置距离大于2倍的第一偏置线的偏置距离。
进一步的，0mm＜圆一的直径≤3mm。
进一步的，圆二的直径大于或等于2倍的圆一的直径。
本发明的有益效果是：
1、采用本发明方法获得的修整后的型线为光滑的圆弧型线，且由于第一圆弧型线和第二圆弧型线的限制，确保了飞边最薄处的厚度小于进、排汽边的厚度，从而使得金属材料的流动性增强，金属材料能够顺畅的流出模具，有效减少了“封料”现象，降低了锻造吨位；由于修整后的型线均为圆弧型线，坯料在流出进、排汽边型线后可始终与模具之间保持线接触，从而减少了坯料与模具之间的摩擦力，减少了叶片的表面缺陷。
2、本发明方法与现有的桥部+仓部的方法相比，用两条圆弧型线作为修整后的型线，方法更简单，可有效减少锻件设计时间。
附图说明
图1为带有桥部和仓部的锻造模具；
图2为进汽边型线修整示意图；
图3为本发明方法的示意图。
附图标记：12-桥部；13-仓部；14-精锻叶片；15-上模；16-下模；1-进汽边型线；2-中弧线延长线；3-内弧偏置包络线；4-背弧偏置包络线；5-中弧线延长线的法线；6-第一偏置线；7-第二偏置线；8-圆一；9-圆二；10-第一圆弧型线；11-第二圆弧型线；ΔH-内弧偏置包络线的偏置距离；ΔR-背弧偏置包络线的偏置距离；L-第一偏置线的偏置距离；M-第二偏置线的偏置距离；d-圆一的直径；D-圆二的直径；K-飞边的最薄处的厚度。
具体实施方式
实施例一、
本发明的一种精锻叶片型线修整的方法，其包括以下步骤：
步骤一、对精锻叶片14的进汽边型线进行1修整（如图2）：
1）做进汽边型线1的中弧线延长线2；
2）分别做内弧偏置包络线3和背弧偏置包络线4，二者组成内背偏置包络线，内弧偏置包络线3的偏置距离ΔH为0.1mm，背弧偏置包络线4的偏置距离ΔR为0.1mm；
3）过内背偏置包络线与中弧线延长线2的交点做中弧线延长线的法线5；
4）将中弧线延长线的法线5向进汽边型线1的外侧偏置距离L得到第一偏置线6，其中L为1.5 mm；将中弧线延长线的法线5向进汽边型线1的外侧偏置距离M得到第二偏置线7，其中M为6mm；
5）以第一偏置线6与中弧线延长线2的交点为圆心，以d为直径做圆一8，其中d=0.8mm；
6）以第二偏置线7与中弧线延长线2的交点为圆心，以D为直径做圆二9，其中D=2mm；
7）做圆一8、圆二9和内弧偏置包络线3的共同切线得到第一圆弧型线10；
8）做圆一8、圆二9和背弧偏置包络线4的共同切线得到第二圆弧型线11，至此，获得的第一圆弧型线10和第二圆弧型线11即为进汽边型线的修整型线；
步骤二、对精锻叶片14的排汽边型线进行修整，按照修整进汽边型线1的方法修整排汽边型线，修整后如图3中右侧的型线修整。
由于第一圆弧型线10和第二圆弧型线11为两条相对的内凹圆弧，因此使得形成的飞边的最薄处的厚度K可始终小于进、排汽边的厚度，确保了金属材料顺利流出模具。
实施例二、
本发明的一种精锻叶片型线修整的方法，其包括以下步骤：
步骤一、对精锻叶片14的进汽边型线进行1修整（如图2）：
1）做进汽边型线1的中弧线延长线2；
2）分别做内弧偏置包络线3和背弧偏置包络线4，二者组成内背偏置包络线，内弧偏置包络线3的偏置距离ΔH为0.15mm，背弧偏置包络线4的偏置距离ΔR为0.15mm；
3）过内背偏置包络线与中弧线延长线2的交点做中弧线延长线的法线5；
4）将中弧线延长线的法线5向进汽边型线1的外侧偏置距离L得到第一偏置线6，其中L为2mm；将中弧线延长线的法线5向进汽边型线1的外侧偏置距离M得到第二偏置线7，其中M为8 mm；
5）以第一偏置线6与中弧线延长线2的交点为圆心，以d为直径做圆一8，其中d=1mm；
6）以第二偏置线7与中弧线延长线2的交点为圆心，以D为直径做圆二9，其中D=2.5mm；
7）做圆一8、圆二9和内弧偏置包络线3的共同切线得到第一圆弧型线10；
8）做圆一8、圆二9和背弧偏置包络线4的共同切线得到第二圆弧型线11，至此，获得的第一圆弧型线10和第二圆弧型线11即为进汽边型线的修整型线；
步骤二、对精锻叶片14的排汽边型线进行修整，按照修整进汽边型线1的方法修整排汽边型线，修整后如图3中右侧的型线修整。
实施例三、
本发明的一种精锻叶片型线修整的方法，其包括以下步骤：
步骤一、对精锻叶片14的进汽边型线进行1修整（如图2）：
1）做进汽边型线1的中弧线延长线2；
2）分别做内弧偏置包络线3和背弧偏置包络线4，二者组成内背偏置包络线，内弧偏置包络线3的偏置距离ΔH为0.2mm，背弧偏置包络线4的偏置距离ΔR为0.2mm；
3）过内背偏置包络线与中弧线延长线2的交点做中弧线延长线的法线5；
4）将中弧线延长线的法线5向进汽边型线1的外侧偏置距离L得到第一偏置线6，其中L为3 mm；将中弧线延长线的法线5向进汽边型线1的外侧偏置距离M得到第二偏置线7，其中M为10 mm；
5）以第一偏置线6与中弧线延长线2的交点为圆心，以d为直径做圆一8，其中d=2.4mm；
6）以第二偏置线7与中弧线延长线2的交点为圆心，以D为直径做圆二9，其中D=4.8mm；
7）做圆一8、圆二9和内弧偏置包络线3的共同切线得到第一圆弧型线10；
8）做圆一8、圆二9和背弧偏置包络线4的共同切线得到第二圆弧型线11，至此，获得的第一圆弧型线10和第二圆弧型线11即为进汽边型线的修整型线；
步骤二、对精锻叶片14的排汽边型线进行修整，按照修整进汽边型线1的方法修整排汽边型线，修整后如图3中右侧的型线修整。

Claims (6)

1.一种精锻叶片型线修整的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤一、进汽边型线修整：
1）做进汽边型线的中弧线延长线；
2）分别做内弧偏置包络线和背弧偏置包络线，二者组成内背偏置包络线；
3）过内背偏置包络线与中弧线延长线的交点做中弧线延长线的法线；
4）将中弧线延长线的法线向进汽边型线外侧进行偏置，分别得到第一偏置线和第二偏置线，第一偏置线的偏置距离小于第二偏置线的偏置距离；
5）以第一偏置线与中弧线延长线的交点为圆心做圆一；
6）以第二偏置线与中弧线延长线的交点为圆心做圆二，圆二的直径大于圆一的直径；
7）做圆一、圆二和内弧偏置包络线的共同切线得到第一圆弧型线；
8）做圆一、圆二和背弧偏置包络线的共同切线得到第二圆弧型线，至此，获得的第一圆弧型线和第二圆弧型线即为进汽边型线的修整型线；
步骤二、按与修整进汽边型线同样的方法对排汽边型线进行修整。
2.根据权利要求1所述的一种精锻叶片型线修整的方法，其特征在于：内弧偏置包络线的偏置距离为0.1mm~0.2mm，背弧偏置包络线的偏置距离为0.1mm~0.2mm。
3. 根据权利要求1或2所述的一种精锻叶片型线修整的方法，其特征在于：第一偏置线的偏置距离为1.5 mm ~3 mm，第二偏置线的偏置距离为6mm ~10 mm。
4.根据权利要求3所述的一种精锻叶片型线修整的方法，其特征在于：第二偏置线的偏置距离大于2倍的第一偏置线的偏置距离。
5.根据权利要求4所述的一种精锻叶片型线修整的方法，其特征在于：0mm＜圆一的直径≤3mm。
6.根据权利要求5所述的一种精锻叶片型线修整的方法，其特征在于：圆二的直径大于或等于2倍的圆一的直径。
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