CN108080558A - 一种gh4648合金导流窗叶片的加工工艺方法 - Google Patents

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张冬梅
国振兴
姜欣
张蕾
付凡
付一凡
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Abstract

一种GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，辊锻毛坯的制备，保证了叶片型面精锻成形能满足设计要求；该叶片的辊锻过程为：原始坯料→辊锻毛坯→辊锻叶身型面→成品叶片。通过对现行工艺及相关图纸分析可知，针对叶身精确成型，叶身Cmax处留余量0.4mm，盆、背面各0.2mm，Cq和Ch留余量0.15mm；为防止前后缘因变形量过大而产生裂纹，并考虑前后缘在切边后需进行抛光，故设计时该尺寸均加大0.10mm，在精轧后成品检验时允许每个截面边缘有0.10mm的卡点。本发明的优点：得到叶身型面无切削的表面完整性好的叶片，同时又大大提高生产效率，可以满足新型号高性能发动机叶片的研制和生产需要。

Description

一种GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法
技术领域
本发明涉及叶片加工技术领域，特别涉及了一种GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法。
背景技术
叶片成形制造工艺为冷压成形后，手工抛修叶身型面，叶片表面质量不稳定，生产效率低，不能满足设计要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的成形制造工艺中存在的不足，本发明提供了一种科学合理的，可以实现GH4648合金导流窗叶片型面无切削加工精密冷辊锻成形的制造方法，解决了传统制造方法存在的叶片表面质量不稳定，生产效率低，不能满足设计要求的问题，特提供了一种GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法。
本发明提供了一种GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，其特征在于：所述的GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，具体技术方案要点及设计方法如下：辊锻毛坯的制备，保证了叶片型面精锻成形能满足设计要求；
该叶片的辊锻过程为：原始坯料→辊锻毛坯→辊锻叶身型面→成品叶片。叶片成形过程顺利进行的重要条件是辊锻毛坯尺寸与辊锻模具型腔的匹配，分析叶片中Cmax、Cq和Ch三个叶片型面控制指标，计算毛坯的尺寸；通过对现行工艺及相关图纸分析可知，针对叶身精确成型，叶身Cmax处留余量0.4mm，盆、背面各0.2mm，Cq和Ch留余量0.15mm；为防止前后缘因变形量过大而产生裂纹，并考虑前后缘在切边后需进行抛光，故设计时该尺寸均加大0.10mm，在精轧后成品检验时允许每个截面边缘有0.10mm的卡点。
叶片添加工艺榫头，其尺寸由叶片的aq和ah确定，增加1～3mm，便于辊锻过程中的夹持及定位。
辊锻毛坯叶身型面设计：
a)在Cq和Ch处作理论截面图形叶背面型线两边的切线，找出度面角度；
b)结合该合金变形量设定，确定度面角度及辊锻毛坯型面尺寸；
c)根据加工过程中变形量基本一致的原则对尖边倒角，同时利用绘图软件光顺整个样条；
d)采用机械加工的方法加工制备：
辊锻加工工艺方法的确定，实现叶片组织性能的优化、表面质量的一致性，同时了生产效率；
依据辊锻毛坯及合金辊锻工艺塑性变形数据选择合适的合金板材，完成下料、机加及辊锻毛坯的制备、叶身型面辊锻及边缘加工等主导工序，按要求完成叶片相关检验检测。
采用该精密成形工艺可以制造出合格率高，辊锻叶片表面完整性好，性能优良，可以为高性能新型航空发动机提供高质量的叶片。
本发明的优点：
采用精密冷辊锻技术制造GH4648合金导流窗叶片，可以得到叶身型面无切削的表面完整性好的叶片，同时又大大提高生产效率，可以满足新型号高性能发动机叶片的研制和生产需要，在相同领域达到国际先进水平。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为叶片结构示意图；
图2为叶片单截面参数示意图；
图3为添加工艺榫头后的叶片示意图；
图4为辊锻毛坯度面图；
图5为辊锻毛坯整平图。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，其特征在于：所述的GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，具体技术方案要点及设计方法如下：辊锻毛坯的制备，保证了叶片型面精锻成形能满足设计要求；
该叶片的辊锻过程为：原始坯料→辊锻毛坯→辊锻叶身型面→成品叶片。叶片成形过程顺利进行的重要条件是辊锻毛坯尺寸与辊锻模具型腔的匹配，分析叶片中Cmax、Cq和Ch三个叶片型面控制指标，计算毛坯的尺寸；通过对现行工艺及相关图纸分析可知，针对叶身精确成型，叶身Cmax处留余量0.4mm，盆、背面各0.2mm，Cq和Ch留余量0.15mm；为防止前后缘因变形量过大而产生裂纹，并考虑前后缘在切边后需进行抛光，故设计时该尺寸均加大0.10mm，在精轧后成品检验时允许每个截面边缘有0.10mm的卡点。
辊锻毛坯叶身型面设计：
a)在Cq和Ch处作理论截面图形叶背面型线两边的切线，找出度面角度；
b)结合该合金变形量设定，确定度面角度及辊锻毛坯型面尺寸；
c)根据加工过程中变形量基本一致的原则对尖边倒角，同时利用绘图软件光顺整个样条；
d)采用机械加工的方法加工制备：
辊锻加工工艺方法的确定，实现叶片组织性能的优化、表面质量的一致性，同时了生产效率；
依据辊锻毛坯及合金辊锻工艺塑性变形数据选择合适的合金板材，完成下料、机加及辊锻毛坯的制备、叶身型面辊锻及边缘加工等主导工序，按要求完成叶片相关检验检测。
采用该精密成形工艺可以制造出合格率高，辊锻叶片表面完整性好，性能优良，可以为高性能新型航空发动机提供高质量的叶片。
实施例2
本发明提供了一种GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，其特征在于：所述的GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，具体技术方案要点及设计方法如下：辊锻毛坯的制备，保证了叶片型面精锻成形能满足设计要求；
该叶片的辊锻过程为：原始坯料→辊锻毛坯→辊锻叶身型面→成品叶片。叶片成形过程顺利进行的重要条件是辊锻毛坯尺寸与辊锻模具型腔的匹配，分析叶片中Cmax、Cq和Ch三个叶片型面控制指标，计算毛坯的尺寸；通过对现行工艺及相关图纸分析可知，针对叶身精确成型，叶身Cmax处留余量0.4mm，盆、背面各0.2mm，Cq和Ch留余量0.15mm；为防止前后缘因变形量过大而产生裂纹，并考虑前后缘在切边后需进行抛光，故设计时该尺寸均加大0.10mm，在精轧后成品检验时允许每个截面边缘有0.10mm的卡点。
叶片添加工艺榫头，其尺寸由叶片的aq和ah确定，增加1～3mm，便于辊锻过程中的夹持及定位。
依据辊锻毛坯及合金辊锻工艺塑性变形数据选择合适的合金板材，完成下料、机加及辊锻毛坯的制备、叶身型面辊锻及边缘加工等主导工序，按要求完成叶片相关检验检测。
采用该精密成形工艺可以制造出合格率高，辊锻叶片表面完整性好，性能优良，可以为高性能新型航空发动机提供高质量的叶片。
实施例3
本发明提供了一种GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，其特征在于：所述的GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，具体技术方案要点及设计方法如下：辊锻毛坯的制备，保证了叶片型面精锻成形能满足设计要求；
该叶片的辊锻过程为：原始坯料→辊锻毛坯→辊锻叶身型面→成品叶片。叶片成形过程顺利进行的重要条件是辊锻毛坯尺寸与辊锻模具型腔的匹配，分析叶片中Cmax、Cq和Ch三个叶片型面控制指标，计算毛坯的尺寸；通过对现行工艺及相关图纸分析可知，针对叶身精确成型，叶身Cmax处留余量0.4mm，盆、背面各0.2mm，Cq和Ch留余量0.15mm；为防止前后缘因变形量过大而产生裂纹，并考虑前后缘在切边后需进行抛光，故设计时该尺寸均加大0.10mm，在精轧后成品检验时允许每个截面边缘有0.10mm的卡点。
叶片添加工艺榫头，其尺寸由叶片的aq和ah确定，增加1～3mm，便于辊锻过程中的夹持及定位。
辊锻毛坯叶身型面设计：
a)在Cq和Ch处作理论截面图形叶背面型线两边的切线，找出度面角度；
b)结合该合金变形量设定，确定度面角度及辊锻毛坯型面尺寸；
c)根据加工过程中变形量基本一致的原则对尖边倒角，同时利用绘图软件光顺整个样条；
d)采用机械加工的方法加工制备：
辊锻加工工艺方法的确定，实现叶片组织性能的优化、表面质量的一致性，同时了生产效率；
依据辊锻毛坯及合金辊锻工艺塑性变形数据选择合适的合金板材，完成下料、机加及辊锻毛坯的制备、叶身型面辊锻及边缘加工等主导工序，按要求完成叶片相关检验检测。
采用该精密成形工艺可以制造出合格率高，辊锻叶片表面完整性好，性能优良，可以为高性能新型航空发动机提供高质量的叶片。

Claims (3)

1.一种GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，其特征在于：所述的GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，具体技术方案要点及设计方法如下：辊锻毛坯的制备，保证了叶片型面精锻成形能满足设计要求；
该叶片的辊锻过程为：原始坯料→辊锻毛坯→辊锻叶身型面→成品叶片。叶片成形过程顺利进行的重要条件是辊锻毛坯尺寸与辊锻模具型腔的匹配，分析叶片中Cmax、Cq和Ch三个叶片型面控制指标，计算毛坯的尺寸；通过对现行工艺及相关图纸分析可知，针对叶身精确成型，叶身Cmax处留余量0.4mm，盆、背面各0.2mm，Cq和Ch留余量0.15mm；为防止前后缘因变形量过大而产生裂纹，并考虑前后缘在切边后需进行抛光，故设计时该尺寸均加大0.10mm，在精轧后成品检验时允许每个截面边缘有0.10mm的卡点。
2.按照权利要求1所述的GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，其特征在于：叶片添加工艺榫头，其尺寸由叶片的aq和ah确定，增加1～3mm，便于辊锻过程中的夹持及定位。
3.按照权利要求1所述的GH4648合金导流窗叶片的加工工艺方法，其特征在于：辊锻毛坯叶身型面设计：
a)在Cq和Ch处作理论截面图形叶背面型线两边的切线，找出度面角度；
b)结合该合金变形量设定，确定度面角度及辊锻毛坯型面尺寸；
c)根据加工过程中变形量基本一致的原则对尖边倒角，同时利用绘图软件光顺整个样条；
d)采用机械加工的方法加工制备：
辊锻加工工艺方法的确定，实现叶片组织性能的优化、表面质量的一致性，同时了生产效率；
依据辊锻毛坯及合金辊锻工艺塑性变形数据选择合适的合金板材，完成下料、机加及辊锻毛坯的制备、叶身型面辊锻及边缘加工等主导工序，按要求完成叶片相关检验检测。
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