CN110788280A - 叶片加工基准转换浇注装置及基准转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶片加工基准转换浇注装置及基准转换方法，叶片加工基准转换浇注装置，包括底板，底板上设置有气缸导轨、叶片定位机构和叶片压紧机构，气缸导轨固设于底板的中部凹槽并沿底板的长度方向布设，叶片定位机构和叶片压紧机构位于底板上表面的同一侧，气缸导轨上设置有低熔合金浇注成型机构，低熔合金浇注成型机构包括腔体块一和腔体块二，腔体块一和腔体块二与气缸导轨连接，通过气缸导轨控制腔体块一和腔体块二的分合模。本发明的叶片加工基准转换浇注装置结构布局合理，节省空间，通过气缸导轨控制腔体块一和腔体块二相向运动或反向运动，实现自动分合模。

Description

叶片加工基准转换浇注装置及基准转换方法

技术领域

本发明涉及机械加工的技术领域，特别地，涉及一种叶片加工基准转换浇注装置，另外，还涉及一种叶片加工基准的转换方法。

背景技术

某涡桨型号动力涡轮工作叶片，其具有榫头小、叶片长且薄的特点，现有的加工装夹方式定位不稳定，易压变形，以六点定位加工的榫齿无法保证叶型的位置度，以榫齿定位加工叶冠锯齿，波动约0.5mm，只能分粗磨-计量-精磨来调整加工，严重影响加工质量和进度。

随着工业进步，自动化生产越来越普及，要求动力涡轮工作叶片的加工能通过某种切实可行且有效的方式进行加工基准的转换，实现多工序合并以提高叶片加工质量和生产效率。现有的某涡桨型号的导向叶片的磨削加工中，一直采用浇注低熔合金块作为粗加工基准，但由于拼装式的浇注结构粗糙、手动装夹方法落后，浇注基准精度低无法满足动力涡轮工作叶片加工基准的要求。

发明内容

本发明提供了一种叶片加工基准转换浇注装置及基准转换方法，以解决现有拼装式的浇注结构手动装夹方法落后、浇注精度低无法满足动力涡轮工作叶片加工基准的要求的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种叶片加工基准转换浇注装置，包括底板，所述底板上设置有气缸导轨、用于对叶片工件进行定位的叶片定位机构和用于压紧叶片工件的叶片压紧机构，所述气缸导轨固设于所述底板的中部凹槽并沿所述底板的长度方向布设，所述叶片定位机构和所述叶片压紧机构位于所述底板的同一侧的凸台上，所述气缸导轨上设置有低熔合金浇注成型机构，所述低熔合金浇注成型机构包括腔体块一和腔体块二，所述腔体块一和腔体块二与所述气缸导轨连接，通过所述气缸导轨控制所述腔体块一和腔体块二的分合模。

进一步地，所述腔体块一的壁体内设有循环冷却水管路，所述腔体块一的壁体上设有与循环冷却水管路相连通的接头，用于与外接冷却水源相连；和/或

所述腔体块二的壁体内设有循环冷却水管路，所述腔体块二的壁体上设有与循环冷却水管路相连通的接头，用于与外接冷却水源相连。

进一步地，所述腔体块一的壁体内设置有容纳冷却水的空腔，所述腔体块一的壁体厚度一致以使所述腔体块一的散热均匀，所述腔体块一的侧面设置进水口，所述腔体块一的顶面设置出水口，以使所述空腔内充满冷却水；

所述腔体块二的壁体内设置有容纳冷却水的空腔，所述腔体块二的壁体厚度一致以使所述腔体块二的散热均匀，所述腔体块二的侧面设置连通所述空腔的进水口，所述腔体块二的顶面设置连通所述空腔的出水口，以使所述空腔内充满冷却水。

进一步地，所述低熔合金浇注成型机构还包括第一型面挡板、第二型面挡板、第三型面挡板和第四型面挡板，所述第一型面挡板和所述第二型面挡板固定在所述腔体块一上，所述第三型面挡板和所述第四型面挡板固定在腔体块二上，所述第一型面挡板和所述第三型面挡板组合的形状与叶片相应截面一致，所述第二型面挡板和所述第四型面挡板组合的形状与叶片相应截面一致。

进一步地，所述腔体块一上设有至少一个用于检测叶片工件叶型位置的检测孔，所述检测孔上设置有测量杆，所述测量杆上套设有用于调节所述测量杆位置的压缩弹簧和螺纹套，通过所述测量杆与传感器连接配合以达到检测目的，所述腔体块二上设有至少一个用于检测叶片工件叶型位置的检测孔，所述检测孔上设置有测量杆，所述测量杆上套设有用于调节所述测量杆位置的压缩弹簧和螺纹套，通过所述测量杆与传感器连接配合以达到检测目的。

进一步地，所述低熔合金浇注成型机构还包括多个用于安装固定所述传感器的表架，所述表架的数量与测量杆的数量相同，所述表架固设在所述气缸导轨上且与所述测量杆的位置一一对应，所述传感器穿设在所述表架上，用于检测时与所述测量杆配合。

进一步地，所述低熔合金浇注成型机构还包括用于对腔体块一和腔体块二合模定位的基准座，所述基准座固设在底板上且位于所述叶片定位机构和所述叶片压紧机构之间，合模时，所述基准座分别与所述腔体块一、所述腔体块二贴合，以使所述低熔合金浇注成型机构围合形成浇注型腔。

进一步地，所述基准座上设有用于对叶片工件进行定位的支销和可调支销以及用于限制叶片旋转的挡销，所述支销和所述挡销均设置在基准座上远离叶片定位机构和叶片压紧机构的第一端，所述可调支销设置在基准座上靠近叶片定位机构和叶片压紧机构的第二端，所述可调支销设置在方槽里被限制旋转，所述可调支销连接微调螺母，通过所述微调螺母调节所述可调支销的轴向位置。

进一步地，所述叶片定位机构包括固设在底板上的支座、设置在所述支座上并与所述支座无间隙滑配合的定位销一和与所述支座上的定位支板固定的定位销二，所述定位销一与星形螺母连接，通过所述星形螺母滑动调节所述定位销一，所述定位销一和所述定位销二均与所述叶片工件点接触限位。

进一步地，所述定位销一的截面形状为菱形或扁平形，以防止其相对所述支座转动。

进一步地，所述叶片压紧机构包括固设在底板上的支块，所述支块上设有偏心轮、压力传递顶杆和套设在所述压力传递顶杆上的弹簧，所述压力传递顶杆的一端与所述偏心轮抵接，所述压力传递顶杆的另一端与叶片工件接触，通过偏心轮的转动以对所述压力传递顶杆施加轴向压力压紧叶片工件或解除施加至所述压力传递顶杆的轴向压力松开叶片工件，通过弹簧施加弹性力以使解除轴向压力后的所述压力传递顶杆弹性复位。

进一步地，所述压力传递顶杆与所述支块保持配合间隙0.01～0.02mm，以保证压紧工件的稳定性。

根据本发明的另一方面，提供了一种采用上述的叶片加工基准转换浇注装置的基准转换方法，包括以下步骤：

S1、使用前将所述腔体块一和所述腔体块二与外接冷却水连接，将所述气缸导轨的控制阀外接气源，装上合格的标准叶片样件通过电感量仪对表，以调整叶片叶型的位置度；

S2、去除叶片工件上的毛刺后放置在叶片安装位置，再根据电感量仪上显示的数字误差调整叶片定位机构的可调定位件，然后再调节叶片压紧机构以压紧固定叶片工件；

S3、叶片工件安装好后检查叶片工件的各定位点是否定位准确，若否，则调整叶片工件及可调的定位件，直至各定位点均定位准确；

S4、叶片工件各定位点均定位准确后，控制气缸导轨带动腔体块一和腔体块二闭合形成浇注型腔，注入低熔合金液，冷却固化后取出即完成基准转换。

本发明具有以下有益效果：

本发明的叶片加工基准转换浇注装置，底板是叶片加工基准转换浇注装置的基础部件，起到支撑和固定的作用，底板的截面呈“凹”字形，中间凹槽用于布置气缸导轨，两侧凸台用于布置叶片定位机构、叶片压紧机构及低熔合金浇注成型机构，结构布局合理，节省空间。腔体块一和腔体块二是低熔合金浇注成型部件，腔体块一和腔体块组合在一起形成低熔合金的浇注型腔，通过气缸导轨控制腔体块一和腔体块二相向运动或反向运动，实现自动分合模。该叶片加工基准转换浇注装置的结构简单，操作简便，提高了工作效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的叶片加工基准转换浇注装置的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的叶片加工基准转换浇注装置的正视图；

图3是图2中的A-A剖视图；

图4是本发明优选实施例的叶片加工基准转换浇注装置的俯视图；

图5是图4中的D-D剖视图；

图6是本发明优选实施例的叶片加工基准转换浇注装置的结构示意图；

图7a是腔体块中的结构示意图；

图7b为图7a腔体块的正视图；

图7c为图7b中的A-A剖视图；

图7d为图7b中的B-B剖视图；

图8为第一型面挡板和第三型面挡板的结构示意图；

图9为第二型面挡板和第四型面挡板的结构示意图。

图例说明：

1、底板；11、支脚；2、气缸导轨；21、控制阀；3、叶片定位机构；31、支座；32、定位销一；33、定位支板；34、定位销二；35、星形螺母；4、叶片压紧机构；41、支块；42、偏心轮；43、压力传递顶杆；44、弹簧；5、低熔合金浇注成型机构；51、腔体块一；52、腔体块二；53、循环冷却水管路；531、进水口；532、出水口；54、第一型面挡板；55、第二型面挡板；56、第三型面挡板；57、第四型面挡板；58、测量杆；59、压缩弹簧；510、螺纹套；511、传感器；512、表架；513、基准座；514、支销；515、可调支销；516、连接板；517、表夹套件；518、表夹螺钉件；519、挡销；520、螺纹塞；521、微调螺母；522、衬套。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图6所示，本实施例的叶片加工基准转换浇注装置，包括底板1，底板1上设置有气缸导轨2、用于对叶片工件进行定位的叶片定位机构3和用于压紧叶片工件的叶片压紧机构4，气缸导轨2固设于底板1的中部凹槽并沿底板1的长度方向布设，叶片定位机构3和叶片压紧机构4位于底板1上表面的同一侧，气缸导轨2上设置有低熔合金浇注成型机构5，低熔合金浇注成型机构5包括腔体块一51和腔体块二52，腔体块一51和腔体块二52与气缸导轨2连接，通过气缸导轨2控制腔体块一51和腔体块二52的分合模。

本实施例中，底板1是叶片加工基准转换浇注装置的基础部件，起到支撑和固定的作用，其他部件都在底板上进行布设布局。气缸导轨2布设在底板1的中部凹槽内，叶片定位机构3和叶片压紧机构4设置于底板1的一侧凸台上，实现对叶片工件的定位和压紧，该布局节省空间。气缸导轨2与底板1之间可以采用螺钉或螺栓连接，气缸导轨2与控制阀21相连，通过气压自动控制气缸导轨2的运行，控制阀21为通用标准件，可外购，起到控制气流的作用。腔体块一51和腔体块二52是低熔合金浇注成型部件，腔体块一51和腔体块二52组合在一起形成低熔合金的浇注型腔，而叶片放入时腔体块一51和腔体块二52必须要处于分开的状态，将腔体块一51和腔体块二52连接在气缸导轨2上，气缸导轨2是通用标准件，可外购，通过气缸导轨2控制腔体块一51和腔体块二52相向运动或反向运动，实现自动分合模。该叶片加工基准转换浇注装置的结构简单，操作简便，提高了工作效率。

参见图1，底板1的截面呈“凹”字形，中间凹槽用于布置气缸导轨2，两侧凸台用于布置叶片定位机构3、叶片压紧机构4及低熔合金浇注成型机构5，结构布局合理，节省空间，底板1底部设置有支脚11形成架空层，便于搬运和散热，支脚11与底板1之间优选采用螺纹连接。底板1、腔体块一51和腔体块二52均优选采用45#钢制作，热处理硬度为HRC35～40，具有一定刚性。

本实施例中，腔体块一51的壁体内设有循环冷却水管路53，腔体块一51的壁体上设有与循环冷却水管路53相连通的接头，用于与外接冷却水源相连；和/或和腔体块二52的壁体内设有循环冷却水管路53，腔体块二52的壁体上设有与循环冷却水管路53相连通的进水接头和出水接头，用于与外接冷却水源相连。腔体块一51和腔体块二52的壁体内设有循环冷却水管路53，浇注低熔合金时，通过循环冷却水进行冷却，保证了低熔合金块的收缩一致性，从而确保了转换后基准的一致性，精度高。具体地，参见图3，腔体块一51和腔体块二52的壁体内的循环冷却水管路53贯通于整体腔体块的截面(包括腔体块的侧部、底部)，优选地，循环冷却水管路53在腔体块一或腔体块二的壁体内呈S型或蛇形，循环冷却水管路53的进水端连接腔体块上的进水接头，出水端连接腔体块上的出水接头以增大循环水的流通面积，增强冷却效果，进水接头位于出水接头的下方。对于腔体块上的循环冷却水管路53的端头用螺纹塞520封堵。

在另一个实施例中，参见图7a-7d，腔体块(包括腔体块一51和腔体块二52)内设置有容纳冷却水的空腔，冷却水与低熔点合金通过腔体块壁体传热，本实施例中腔体块的壁体厚度一致以使腔体块的散热均匀，进水口531设置在腔体块的侧面上，出水口532设置在腔体块的顶面上，以使整个空腔内充满冷却水。循环冷却水从进水口531注入经腔体块内腔后从出水口532流出，腔体块壁厚均匀，使得其散热均匀，以保证低熔点合金块每个部位的冷却收缩性一致，从而保证它作为基准块的精确性。

冷却的有效性跟循环冷却水的温度及流量有关，可用如下公式简单表示：

Q_金＝C_金M_金△T_金

Q_水＝C_水M_水△T_水

Q_金＝Q_水+Q_损

其中：

Q_金是低熔点合金凝固释放的热量；

Q_损是低熔点合金凝固时空气、容器等带走的热量；

C_金、C_水分别是低熔点合金和水的比热容；

M_金低熔点合金块的质量；

M_水是使低熔点合金凝固所需冷却水的质量；

△T_金是低熔点合金从液态到固态时的温度变化值，例如按1：1配比的锡铋合金熔点是160℃，常温下为固态，所以△T金≈140℃；

△T_水是冷却水从预设低温到低熔点合金凝固点的温度的变化值。

因为C_金、C_水、M_金、M_水、△T_金、Q_损是常量，

所以△T_水＝(C_金M_金△T_金-Q_损)/C_水M_水

即循环冷却水的预设温度也是可求的，它跟冷却水流的速度也有关。

本发明中，腔体块内的循环冷却水的水温是根据低熔点合金块凝固释放的热量来确定，不会很低，以保证浇注低熔点合金的质量和稳定性能。循环冷却水由恒温制冷机控制温度和流速，进出水管和制冷机系统形成一个环路，所以冷却水一直在循环流动，以保证Q_水中的M_水；而低熔点合金的温度也有专门的温控炉保证，浇注口周围带有加热和保温装置，保证低熔点合金的均匀流动。

本实施例中，参见图6和图7a，腔体块一51和腔体块二52的面向叶片的侧面设有凸起，以使得浇注好的低熔点合金块形成有凹槽，用于避免加工叶片的叶冠齿时发生干涉，凸起的形状根据叶片的叶冠齿齿形确定。

参见图2和图8～9，本实施例中，低熔合金浇注成型机构5还包括第一型面挡板54、第二型面挡板55、第三型面挡板56和第四型面挡板57，第一型面挡板54和第二型面挡板55固定在腔体块一51上，第三型面挡板56和第四型面挡板57固定在腔体块二52上，第一型面挡板54和第三型面挡板56组合的形状与叶片相应截面一致，第二型面挡板55和第四型面挡板57组合的形状与叶片相应截面一致。四块型面挡板54、55、56、57固定在腔体块一51和腔体块二52上，用作低熔合金块成型腔体的挡板，第一型面挡板54和第三型面挡板56组合的形状与叶片相应截面一致，第二型面挡板55和第四型面挡板57组合的形状与叶片相应截面一致，各型面挡板与叶片工件的相应截面的叶身保持最大间隙不大于0.2mm，以确保叶片工件的位置固定，从而保证转换基准后的一致性。型面挡板可以通过圆柱销和盘头螺钉固定于腔体块上。型面挡板的材质优选为45#钢，热处理硬度为HRC35～40，具有一定的刚性以及较高的表面光洁度，以更好地定位叶片工件。加工的时候，第一型面挡板54和第三型面挡板56采用组合加工，保证两者接缝处最小间隙为0～0.03mm，第二型面挡板55和第四型面挡板57采用组合加工，保证两者接缝处最小间隙为0～0.03mm。

参见图4和图5，本实施例中，腔体块一51上设有至少一个用于检测叶片工件叶型位置的检测孔，检测孔内穿设有测量杆58，测量杆58上依次套设有用于调节测量杆58位置的压缩弹簧59和螺纹套510，通过测量杆58与传感器511配合以达到检测目的，腔体块二52上设有至少一个用于检测叶片工件叶型位置的检测孔，检测孔内穿设有测量杆58，测量杆58上套设有用于调节测量杆58位置的压缩弹簧59和螺纹套510，通过测量杆58与传感器511配合以达到检测目的。

参见图4，传感器与测量杆配合检测的方法为：传感器511的触头接触到测量杆58的端面，测量杆58在弹簧的弹力作用下贴紧叶身，传感器511的触头也能弹性伸缩，只要被测点发生变化就会通过测量杆58传递给传感器511的触头上，再由传感器511传递给电感量仪上，从而读出变化值。也可以用百分表代替传感器和电感量仪读出叶身上被测点的变化值。本实施例是采用对比检测的方式，先用合格样件对零，再检测被浇注叶片，读出电感量仪或百分表上的变化值即为它与合格样件之间的差值。

本实施例采用测量杆58与传感器511配合检测用以调整叶片的叶型位置，避免了毛坯叶片型面不一致的温度，保证了低熔合金基准相对于叶型积叠中心的位置精度，从而保证基准转换后的一致性。检测孔的设置需要绕开循环冷却水管53或者腔体块在制造冷却水空腔时预留用于设置检测孔的位置(如图7c、7d所示)，其具体位置需要根据叶片工件的工艺计算坐标点而确定。叶片通过六点定位好后，它的位置是唯一的，要确定它与合格叶片之间的位置差，只要在X、Y、Z三个方向上各选一点检测即可，因为本实施例中的C1点是固定的，也是叶片定位的基准点之一，所以少了一个方向的位移变化，如图4所示，测量杆58所指位置为水平方向的检测点，实际上只要叶背上的两个点就够了，叶盆上的点是验证叶身厚度的一个增测点，腔体块一51上端设有一个检测点用于检测叶片高度和旋转角度。测量杆58与检测孔之间设置有衬套522，检测孔内对应压缩弹簧59的位置为台阶孔，用于对压缩弹簧59的轴向限位，通过转动螺纹套510压紧或松开压缩弹簧59对测量杆进行微调。

参见图1、图4和图5，本实施例中，低熔合金浇注成型机构5还包括多个用于安装固定传感器511的表架512，表架512的数量与测量杆58的数量相同，表架512固设在气缸导轨2上且与测量杆58的位置一一对应，传感器511穿设在表架512上。传感器511与测量杆58相配合对叶片叶型位置进行检测，表架512固设在气缸导轨2上随腔体块一起由气缸导轨2控制运动，具体地，参见图1和图3，腔体块一51和腔体块二52均通过连接板516固定在气缸导轨2上，表架512也通过连接板516固设在气缸导轨2上。传感器511穿设在表架512上，表架512上装有表夹套件517和表夹螺钉件518，表夹套件517是开口弹性的，表夹螺钉件518压在表夹套件517上使其变形夹紧传感器定位圆柱。螺纹套510用于安装测量杆，并且防止压缩弹簧59弹出。如图1所示，本实施例中，腔体块一51上设有两个用于检测叶片工件叶型位置的检测孔，检测孔内穿设有测量杆58，测量杆58上依次套设有用于调节测量杆58位置的压缩弹簧59和螺纹套510，通过测量杆58与传感器511配合以达到检测目的，腔体块二52上设有一个用于检测叶片工件叶型位置的检测孔，检测孔内穿设有测量杆58，测量杆58上套设有用于调节测量杆58位置的压缩弹簧59和螺纹套510，通过测量杆58与传感器511配合以达到检测目的。连接板516上设置有3个表架512，分别对应上述三个测量杆。另外，腔体块一51上端还设置有一个表架512，表架512上穿设有传感器511，直接接触叶片测量高度和旋转角度。

本实施例中，低熔合金浇注成型机构5还包括用于对腔体块一51和腔体块二52合模定位的基准座513，基准座513固设在底板1上且位于叶片定位机构3和叶片压紧机构4之间，合模时，基准座513分别与腔体块一51、腔体块二52贴合，以使低熔合金浇注成型机构5形成浇注型腔。基准座513是腔体块一51和腔体块二52相向运动合模的基准，当腔体块一51和腔体块二52运动到碰到基准座513时，即停止运动，此时，腔体块一51和腔体块二52夹紧基准座513，形成一个浇注腔体。基准座513的材质优选为45#钢，表面硬度为HRC35～40，耐磨且具有一定的刚性。

本实施例中，基准座513上设有用于对叶片工件进行定位的支销514和可调支销515以及用于限制叶片旋转的挡销519，支销514和挡销519均设置在基准座513上远离叶片定位机构3和叶片压紧机构4的第一端，可调支销515设置在基准座513上靠近叶片定位机构3和叶片压紧机构4的第二端，可调支销515设置在方槽里被限制旋转，可调支销515连接微调螺母521，通过微调螺母521调节可调支销515的轴向位置。

如图2～5所示，叶片通过A1、A2、A3、B1、B2、C1六个点完成完全定位，A3点是限制叶片旋转的，A3点在叶背靠进尾缘上，由挡销519来实现，设置在基准座513上；B1和B2都在叶片的下方，限制叶片的上下运动，B1点由可调支销515实现，它是一个带螺纹的方销，安放在基准座513上靠近叶片定位机构3和叶片压紧机构4的第二端，可调支销515设置在方槽里被限制旋转，可调支销515只能在螺纹的作用下上下运动，可对叶片的位置状态进行微量调整；B2点是个固定的支销514，直接设置在基准座513上远离叶片定位机构3和叶片压紧机构4的第一端，由螺钉、圆柱销固定。A1和A2分布在叶片的侧面，限制叶片的左右运动，这两个点也是可调的，由定位销一32实现；C1点是限制叶片轴向运运的，是固定不动的，由定位销二34实现。

参见图1和图2，本实施例中，叶片定位机构3包括固设在底板1上的支座31，支座31上设有与支座31无间隙滑配合的定位销一32和通过定位支板33与支座31固定的定位销二34，定位销一32和定位销二34均与叶片工件点接触限位。支座31通过螺钉固定在底板1上，定位销一32与支座31之间为无间隙滑配合，如图2所示，本实施例中定位销一32为两个，定位点分别为A1、A2，定位销一32与星形螺母35连接，通过星形螺母35滑动调节定位销一32。本实施例中，定位销一32的截面形状为菱形或扁平形，以防止其相对支座31转动。支座31的材质为45#钢，表面硬度为HRC35～40，耐磨并具有一定的刚性。定位销一32和定位销二34的材质优选为CrWMn，表面硬度为HRC58～62，耐磨并具有一定的刚性。定位支板33通过螺钉和销钉固定在支座31上，定位销二34与定位支板33过盈配合固定，定位销二34的定位点为C1，定位销一32和定位销二34不在一个平面内。

参见图2，本实施例中，叶片压紧机构4包括固设在底板1上的支块41，支块41上设有偏心轮42、压力传递顶杆43和套设在压力传递顶杆43上的弹簧44，压力传递顶杆43的一端与偏心轮42抵接，压力传递顶杆43的另一端与叶片工件接触，通过偏心轮42的转动以对压力传递顶杆43施加轴向压力压紧叶片工件或解除施加至压力传递顶杆43的轴向压力松开叶片工件，通过弹簧44施加弹性力以使解除轴向压力后的压力传递顶杆43弹性复位。压力传递顶杆43与支块41保持配合间隙0.01～0.02mm，以保证压紧工件的稳定性。

支块41通过螺钉固定在底板1上，支块41的材质优选为45#钢，热处理硬度为HRC35～40，具有一定的刚性。偏心轮42通过圆柱销固定在支块41上，压力传递顶杆43通过安装孔穿设在支块41上，压力传递顶杆43上设置有用于安装弹簧44的台阶部，安装孔上对应弹簧44的位置设置有台阶部，用于对弹簧44轴向限位，偏心轮42设有手柄用于转动偏心轮42，偏心轮42转动时，改变偏心轮42与压力传递顶杆43的抵接位置，从而对压力传递顶杆43施力压紧工件叶片。

采用上述叶片加工基准转换浇注装置转换的基准转换方法，包括以下步骤：

S1、使用前将腔体块一51和腔体块二52与外接冷却水连通，将气缸导轨2的控制阀21外接气源，并在表架512的表夹套件517里装入传感器511，再装上合格的标准叶片样件通过电感量仪对表，以调整叶片叶型的位置度，对表完成后取出标准叶片；腔体块内的循环冷却水的水温根据低熔点合金块凝固释放的热量来确定，以保证浇注低熔点合金的质量和稳定性能。循环冷却水由恒温制冷机控制温度和流速，进出水管和制冷机系统形成环路，冷却水一直循环流动；低熔点合金的温度由专门的温控炉保证，浇注口周围带有加热和保温装置，保证低熔点合金的均匀流动。

S2、去除叶片工件上的毛刺后放置在叶片安装位置，再根据电感量仪上显示的数字误差调整叶片定位机构3的可调定位件(定位销一32和可调支销515)对零，然后再调节叶片压紧机构4(转动偏心轮42，推动压力传递顶杆43)以压紧固定叶片工件；

S3、叶片工件安装好后检查叶片工件的六个定位点(A1、A2、A3、B1、B2、C1)是否定位准确，若否，则调整叶片工件及可调的定位件，直至各定位点均定位准确，具体包括检查叶片工件是否与定位销二34(2个)、定位销一32、挡销519、支销514、可调支销515之间贴合无间隙；

S4、叶片工件六个定位点均定位准确后，打开控制阀21，打开气缸，气缸导轨2带动腔体块一51和腔体块二52闭合形成浇注型腔，注入低熔合金液，冷却固化后取出即完成基准转换。

本发明的叶片加工基准转换方法通过气缸导轨实现自动分合模，完成叶片基准转换，简化了浇注装置的结构及操作，提高了工作效率；采用六点定位固定叶片，并通过传感器监控，对其中三个点(A1、A2、B1)进行可调式定位结构设计，减少了叶片毛坯带来的误差，采用标准叶片进行对表调整叶型的位置度，可以保证浇注的批量生产可行性；采用传感器进行叶型监控检测进行调整，解决了毛坯叶片型面不一致的问题，保证了低熔合金基准相对于叶型积叠中心的位置精度，从而完成了叶片加工基准的转换；通过循环冷却水进行冷却，保证了低熔合金的收缩一致性，从而保证了转换后基准的一致性。投入使用后，有效地解决了叶片加工基准转换难的问题，浇注效率高、一致性好，符合工艺要求，满足了生产需要，值得推广应用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种叶片加工基准转换浇注装置，包括底板(1)，其特征在于，

所述底板(1)上设置有气缸导轨(2)、用于对叶片工件进行定位的叶片定位机构(3)和用于压紧叶片工件的叶片压紧机构(4)，

所述气缸导轨(2)固设于所述底板(1)的中部凹槽并沿所述底板(1)的长度方向布设，所述叶片定位机构(3)和所述叶片压紧机构(4)位于所述底板(1)上表面的同一侧，

所述气缸导轨(2)上设置有低熔合金浇注成型机构(5)，所述低熔合金浇注成型机构(5)包括腔体块一(51)和腔体块二(52)，所述腔体块一(51)和腔体块二(52)设于所述气缸导轨(2)上，通过所述气缸导轨(2)控制所述腔体块一(51)和腔体块二(52)的分合模。

2.根据权利要求1所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述腔体块一(51)的壁体内设有循环冷却水管路(53)，所述腔体块一(51)的壁体上设有与循环冷却水管路(53)相连通的接头，用于与外接冷却水源相连；和/或

所述腔体块二(52)的壁体内设有循环冷却水管路(53)，所述腔体块二(52)的壁体上设有与循环冷却水管路(53)相连通的接头，用于与外接冷却水源相连。

3.根据权利要求1所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述腔体块一(51)的壁体内设置有容纳冷却水的空腔，所述腔体块一(51)的壁体厚度一致以使所述腔体块一(51)的散热均匀，所述腔体块一(51)的侧面设置连通所述空腔的进水口(531)，所述腔体块一(51)的顶面设置连通所述空腔的出水口(532)，以使所述空腔内充满冷却水；

所述腔体块二(52)的壁体内设置有容纳冷却水的空腔，所述腔体块二(52)的壁体厚度一致以使所述腔体块二(52)的散热均匀，所述腔体块二(52)的侧面设置连通所述空腔的进水口(531)，所述腔体块二(52)的顶面设置连通所述空腔的出水口(532)，以使所述空腔内充满冷却水。

4.根据权利要求2或3所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述低熔合金浇注成型机构(5)还包括第一型面挡板(54)、第二型面挡板(55)、第三型面挡板(56)和第四型面挡板(57)，所述第一型面挡板(54)和所述第二型面挡板(55)固定在所述腔体块一(51)上，所述第三型面挡板(56)和所述第四型面挡板(57)固定在所述腔体块二(52)上，所述第一型面挡板(54)和所述第三型面挡板(56)组合的形状与叶片相应截面一致，所述第二型面挡板(55)和所述第四型面挡板(57)组合的形状与叶片相应截面一致。

5.根据权利要求4所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述腔体块一(51)上设有至少一个用于检测叶片工件叶型位置的检测孔，所述检测孔上设置有测量杆(58)，所述测量杆(58)上套设有用于调节所述测量杆(58)位置的压缩弹簧(59)和螺纹套(510)，所述测量杆(58)与传感器(511)连接配合以达到检测目的，

所述腔体块二(52)上设有至少一个用于检测叶片工件叶型位置的检测孔，所述检测孔上设置有测量杆(58)，所述测量杆(58)上套设有用于调节所述测量杆(58)位置的压缩弹簧(59)和螺纹套(510)，所述测量杆(58)与传感器(511)连接配合以达到检测目的。

6.根据权利要求5所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述低熔合金浇注成型机构(5)还包括多个用于安装固定所述传感器(511)的表架(512)，所述表架(512)的数量与测量杆(58)的数量相同，所述表架(512)固设在所述气缸导轨(2)上且与所述测量杆(58)的位置一一对应，所述传感器(511)穿设在所述表架(512)上，以用于检测时与所述测量杆(58)配合。

7.根据权利要求6所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述低熔合金浇注成型机构(5)还包括用于对腔体块一(51)和腔体块二(52)合模定位的基准座(513)，所述基准座(513)固设在底板(1)上且位于所述叶片定位机构(3)和所述叶片压紧机构(4)之间，合模时，所述基准座(513)分别与所述腔体块一(51)、所述腔体块(52)贴合，以使所述低熔合金浇注成型机构(5)围合形成浇注型腔。

8.根据权利要求7所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述基准座(513)上设有用于对叶片工件进行定位的支销(514)和可调支销(515)以及用于限制叶片旋转的挡销(519)，所述支销(514)和所述挡销(519)均设置在基准座(513)上远离叶片定位机构(3)和叶片压紧机构(4)的第一端，所述可调支销(515)设置在基准座(513)上靠近叶片定位机构(3)和叶片压紧机构(4)的第二端，所述可调支销(515)设置在方槽里被限制旋转，所述可调支销(515)连接微调螺母(521)，通过所述微调螺母(521)调节所述可调支销(515)的轴向位置。

9.根据权利要求5～8任一项所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述叶片定位机构(3)包括固设在底板(1)上的支座(31)、设置在所述支座(31)上并与所述支座(31)无间隙滑配合的定位销一(32)和与所述支座(31)上的定位支板(33)固定的定位销二(34)，所述定位销一(32)与星形螺母(35)连接，通过所述星形螺母(35)滑动调节所述定位销一(32)，所述定位销一(32)和所述定位销二(34)均与所述叶片工件点接触限位。

10.根据权利要求9所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述定位销一(32)的截面形状为菱形或扁平形，以防止其相对所述支座(31)转动。

11.根据权利要求5～8任一项所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述叶片压紧机构(4)包括固设在底板(1)上的支块(41)，所述支块(41)上设有偏心轮(42)、压力传递顶杆(43)和套设在所述压力传递顶杆(43)上的弹簧(44)，所述压力传递顶杆(43)的一端与所述偏心轮(42)抵接，所述压力传递顶杆(43)的另一端与叶片工件接触，通过偏心轮(42)的转动以对所述压力传递顶杆(43)施加轴向压力压紧叶片工件或解除施加至所述压力传递顶杆(43)的轴向压力松开叶片工件，通过弹簧(44)施加弹性力以使解除轴向压力后的所述压力传递顶杆(43)弹性复位。

12.根据权利要求11所述的叶片加工基准转换浇注装置，其特征在于，

所述压力传递顶杆(43)与所述支块(41)保持配合间隙0.01～0.02mm，以保证压紧工件的稳定性。

13.采用权利要求2～12任一项所述的叶片加工基准转换浇注装置的基准转换方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、使用前将所述腔体块一(51)和所述腔体块二(52)与外接冷却水连接，将所述气缸导轨(2)的控制阀(21)外接气源，装上合格的标准叶片样件通过电感量仪对表，以调整叶片叶型的位置度；

S2、去除叶片工件上的毛刺后放置在叶片安装位置，再根据电感量仪上显示的数字误差调整叶片定位机构(3)的可调定位件对零，然后再调节叶片压紧机构(4)以压紧固定叶片工件；

S3、叶片工件安装好后检查叶片工件的各定位点是否定位准确，若否，则调整叶片工件及定位件，直至各定位点均定位准确；

S4、叶片工件各定位点均定位准确后，控制气缸导轨(2)带动腔体块一(51)和腔体块二(52)闭合形成浇注型腔，注入低熔合金液，冷却固化后取出即完成基准转换。

Images