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
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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