CN112139774A - 一种发动机精铸叶片及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机精铸叶片，包括安装盘，所述安装盘的圆周外表面等间距开设有十一个安装孔，每个所述安装孔的内壁均开设有两个限位孔，所述安装孔内部插接有安装座，所述安装座的两侧外表面均固定安装有限位条。本发明通过将安装盘与叶片分开切割设置，再对叶片进行组装，这样在加工时就不会因为某一叶片的损坏造成整体叶片的损坏，通过对单一叶片进行更换就可以减少不必要的成本损失，通过设置的底盘与上盖，能够实现对安装盘与叶片拼接完成后的整体固定，安装盘的中间位置和边缘位置均与上盖与底盘焊接实现密封，保证固定的牢靠性，拼接式实现叶片的加工相比整体通过加工中心进行切割加工更加方便，有效降低加工成本。

Description

一种发动机精铸叶片及其加工方法
技术领域
本发明涉及发动机精铸叶片加工领域，特别涉及一种发动机精铸叶片及其加工方法。
背景技术
发动机叶片是涡轮发动机中涡轮段的重要组成部件。高速旋转的叶片负责将高温高压的气流吸入燃烧器，以维持引擎的工作。为了能保证在高温高压的极端环境下稳定长时间工作，涡轮叶片往往采用高温合金锻造，并采用不同方式来冷却例如内部气流冷却、边界层冷却、抑或采用保护叶片的热障涂层等方式来保证运转时的可靠性。在蒸汽涡轮发动机和燃气涡轮发动机中，叶片的金属疲劳是发动机故障最主要的原因，强烈的震动或者共振都有可能导致金属疲劳。因此对于发动机叶片的加工工序就显得尤为重要。
现有的发动机叶片在加工时多为一体式直接切屑加工，对于误差及零错率的要求极高，某一细小的切割失误都会导致整个叶片的损坏，即使是现有的拼接式叶片，也无法实现整体的更好的固定安装，使用寿命较低，为此，我们提出一种发动机精铸叶片及其加工方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种发动机精铸叶片及其加工方法，可以有效解决背景技术中现有的发动机叶片在加工时多为一体式直接切屑加工，对于误差及零错率的要求极高，某一细小的切割失误都会导致整个叶片的损坏，即使是现有的拼接式叶片，也无法实现整体的更好的固定安装，使用寿命较低的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种发动机精铸叶片，包括安装盘，所述安装盘的圆周外表面等间距开设有十一个安装孔，每个所述安装孔的内壁均开设有两个限位孔，所述安装孔内部插接有安装座，所述安装座的两侧外表面均固定安装有限位条，且限位条位于限位孔的内部，所述安装座的一端固定安装有叶片，所述安装盘的上下两端均焊接有安装块，所述安装盘的上端设置有上盖，所述安装盘的下端设置有底盘，且底盘与上盖的中间位置均开设有卡槽，且安装块插接于卡槽的内部。
本发明还提供了一种发动机精铸叶片的加工方法，具体步骤如下：
步骤一：原料准备：准备圆柱形铸铁棒胚料，外表面打磨光滑，装夹于铣床夹具上，通过钻刀与铣刀按顺序钻出十一个安装孔，并通过钻刀与铣刀依次在十一个安装孔的内壁钻出两个限位孔，加工成安装盘，并在安装盘的上下两端均焊接上安装块；准备板材，淬火处理后弯折处理，加工成形状相同的十一个叶片；准备长方体铸铁棒胚料，通过切削打磨加工出十一个带有限位条的安装座；准备两个钢板材，切削打磨成与安装盘直径相同的底盘与上盖，并在底盘与上盖的中间位置钻出直径相同的卡槽，且卡槽的内径与安装块的直径相同；
步骤二：叶片焊接：将十一个叶片焊接到十一个安装座上，加工成叶片组；
步骤三：拼接组装：将底盘通过其上的卡槽卡接在安装盘下方的安装块上，将叶片组通过安装座与限位条插接在安装盘上的安装孔内，接着将上盖通过其上的卡槽卡接在安装盘上方的安装块上，拼接成一个组装件；
步骤四：固定成品：将拼接好的组装件放置到焊接台上，通过焊接使得上盖与底盘的边缘位置与安装盘的上下两端均焊接固定，实现密封，同时在安装盘的上下安装块和上盖与底盘的连接处进行焊接固定密封，实现精铸叶片的加工。
进一步的，步骤一中十一个安装孔大小形状完全相同，且二十四个限位孔的形状大小完全相同。
进一步的，步骤一中淬火时，在炼铁炉中进行加热，加热温度为900-1000℃，淬火时间为10-20min，弯折处理使用的设备为同一弯折机，保证加工程序完全相同避免弯折时产生误差。
进一步的，步骤二中所述安装座的形状与安装孔的形状完全相同，且限位条的形状与限位孔的形状完全相同，且安装座与安装孔通过限位条与限位孔适配，便于实现拼接安装。
进一步的，步骤三中在对叶片组进行拼接时，使得叶片的弯折方向朝着同一方向拼接。
进一步的，步骤四中安装盘的中间位置和边缘位置均与上盖与底盘焊接实现密封，保证固定的牢靠性，拼接式实现叶片的加工相比整体通过加工中心进行切割加工更加方便，有效降低加工成本。
进一步的，步骤四中安装盘、底盘与上盖的直径大小完全相同，且底盘与上盖的形状结构完全相同。
与现有技术相比，本发明通过将安装盘与叶片分开切割设置，再对叶片进行组装，这样在加工时就不会因为某一叶片的损坏造成整体叶片的损坏，通过对单一叶片进行更换就可以减少不必要的成本损失，同时在组装的时候，通过设置的底盘与上盖，能够实现对安装盘与叶片拼接完成后的整体固定，安装盘的中间位置和边缘位置均与上盖与底盘焊接实现密封，保证固定的牢靠性，拼接式实现叶片的加工相比整体通过加工中心进行切割加工更加方便，有效降低加工成本，同时叶片组进行拼接时，使得叶片的弯折方向朝着同一方向拼接，或者方向可以进行调节以满足不同叶片的加工需求。
附图说明
图1为本发明发动机精铸叶片带有一个叶片的整体结构图。
图2为本发明安装盘与底盘的固定放大图。
图3为本发明叶片与安装座的放大图。
图4为本发明上盖的放大图。
图中：1、安装盘；2、安装块；3、安装孔；4、底盘；5、上盖；6、叶片；7、限位孔；8、安装座；9、限位条；10、卡槽。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-4所示，一种发动机精铸叶片，包括安装盘1，安装盘1的圆周外表面等间距开设有十一个安装孔3，每个安装孔3的内壁均开设有两个限位孔7，安装孔3内部插接有安装座8，安装座8的两侧外表面均固定安装有限位条9，且限位条9位于限位孔7的内部，安装座8的一端固定安装有叶片6，安装盘1的上下两端均焊接有安装块2，安装盘1的上端设置有上盖5，安装盘1的下端设置有底盘4，且底盘4与上盖5的中间位置均开设有卡槽10，且安装块2插接于卡槽10的内部。
本发明还提供了一种发动机精铸叶片的加工方法，具体步骤如下：
步骤一：原料准备：准备圆柱形铸铁棒胚料，外表面打磨光滑，装夹于铣床夹具上，通过钻刀与铣刀按顺序钻出十一个安装孔3，并通过钻刀与铣刀依次在十一个安装孔3的内壁钻出两个限位孔7，加工成安装盘1，并在安装盘1的上下两端均焊接上安装块2；准备板材，淬火处理后弯折处理，加工成形状相同的十一个叶片6；准备长方体铸铁棒胚料，通过切削打磨加工出十一个带有限位条9的安装座8；准备两个钢板材，切削打磨成与安装盘1直径相同的底盘4与上盖5，并在底盘4与上盖5的中间位置钻出直径相同的卡槽10，且卡槽10的内径与安装块2的直径相同，十一个安装孔3大小形状完全相同，且二十四个限位孔7的形状大小完全相同，淬火时，在炼铁炉中进行加热，加热温度为900-1000℃，淬火时间为10-20min，弯折处理使用的设备为同一弯折机，保证加工程序完全相同避免弯折时产生误差；
步骤二：叶片焊接：将十一个叶片6焊接到十一个安装座8上，加工成叶片组，安装座8的形状与安装孔3的形状完全相同，且限位条9的形状与限位孔7的形状完全相同，且安装座8与安装孔3通过限位条9与限位孔7适配，便于实现拼接安装；
步骤三：拼接组装：将底盘4通过其上的卡槽10卡接在安装盘1下方的安装块2上，将叶片组通过安装座8与限位条9插接在安装盘1上的安装孔3内，接着将上盖5通过其上的卡槽10卡接在安装盘1上方的安装块2上，拼接成一个组装件，在对叶片组进行拼接时，使得叶片6的弯折方向朝着同一方向拼接；
步骤四：固定成品：将拼接好的组装件放置到焊接台上，通过焊接使得上盖5与底盘4的边缘位置与安装盘1的上下两端均焊接固定，实现密封，同时在安装盘1的上下安装块2和上盖5与底盘4的连接处进行焊接固定密封，实现精铸叶片的加工，安装盘1的中间位置和边缘位置均与上盖5与底盘4焊接实现密封，保证固定的牢靠性，拼接式实现叶片的加工相比整体通过加工中心进行切割加工更加方便，有效降低加工成本，安装盘1、底盘4与上盖5的直径大小完全相同，且底盘4与上盖5的形状结构完全相同。
本发明通过将安装盘1与叶片6分开切割设置，再对叶片6进行组装，这样在加工时就不会因为某一叶片6的损坏造成整体叶片6的损坏，通过对单一叶片6进行更换就可以减少不必要的成本损失，同时在组装的时候，通过设置的底盘4与上盖5，能够实现对安装盘1与叶片6拼接完成后的整体固定，安装盘1的中间位置和边缘位置均与上盖5与底盘4焊接实现密封，保证固定的牢靠性，拼接式实现叶片的加工相比整体通过加工中心进行切割加工更加方便，有效降低加工成本，同时叶片组进行拼接时，使得叶片6的弯折方向朝着同一方向拼接，或者方向可以进行调节以满足不同叶片的加工需求。
工作原理：本发明发动机精铸叶片，在生产时，首先，准备圆柱形铸铁棒胚料，外表面打磨光滑，装夹于铣床夹具上，通过钻刀与铣刀按顺序钻出十一个安装孔3，并通过钻刀与铣刀依次在十一个安装孔3的内壁钻出两个限位孔7，加工成安装盘1，并在安装盘1的上下两端均焊接上安装块2；准备板材，淬火处理后弯折处理，加工成形状相同的十一个叶片6；准备长方体铸铁棒胚料，通过切削打磨加工出十一个带有限位条9的安装座8；准备两个钢板材，切削打磨成与安装盘1直径相同的底盘4与上盖5，并在底盘4与上盖5的中间位置钻出直径相同的卡槽10，且卡槽10的内径与安装块2的直径相同，十一个安装孔3大小形状完全相同，且二十四个限位孔7的形状大小完全相同，淬火时，在炼铁炉中进行加热，加热温度为900-1000℃，淬火时间为10-20min，弯折处理使用的设备为同一弯折机，保证加工程序完全相同避免弯折时产生误差。将安装盘1与叶片6分开切割设置，再对叶片6进行组装，这样在加工时就不会因为某一叶片6的损坏造成整体叶片6的损坏，通过对单一叶片6进行更换就可以减少不必要的成本损失。
然后将十一个叶片6焊接到十一个安装座8上，加工成叶片组，安装座8的形状与安装孔3的形状完全相同，且限位条9的形状与限位孔7的形状完全相同，且安装座8与安装孔3通过限位条9与限位孔7适配，便于实现拼接安装。
接着将底盘4通过其上的卡槽10卡接在安装盘1下方的安装块2上，将叶片组通过安装座8与限位条9插接在安装盘1上的安装孔3内，接着将上盖5通过其上的卡槽10卡接在安装盘1上方的安装块2上，拼接成一个组装件，在对叶片组进行拼接时，使得叶片6的弯折方向朝着同一方向拼接。
最后将拼接好的组装件放置到焊接台上，通过焊接使得上盖5与底盘4的边缘位置与安装盘1的上下两端均焊接固定，实现密封，同时在安装盘1的上下安装块2和上盖5与底盘4的连接处进行焊接固定密封，实现精铸叶片的加工，安装盘1的中间位置和边缘位置均与上盖5与底盘4焊接实现密封，保证固定的牢靠性，拼接式实现叶片的加工相比整体通过加工中心进行切割加工更加方便，有效降低加工成本，安装盘1、底盘4与上盖5的直径大小完全相同，且底盘4与上盖5的形状结构完全相同，同时在组装的时候，通过设置的底盘4与上盖5，能够实现对安装盘1与叶片6拼接完成后的整体固定，安装盘1的中间位置和边缘位置均与上盖5与底盘4焊接实现密封，保证固定的牢靠性，拼接式实现叶片的加工相比整体通过加工中心进行切割加工更加方便，有效降低加工成本，同时叶片组进行拼接时，使得叶片6的弯折方向朝着同一方向拼接，或者方向可以进行调节以满足不同叶片的加工需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种发动机精铸叶片，其特征在于：包括安装盘(1)，所述安装盘(1)的圆周外表面等间距开设有十一个安装孔(3)，每个所述安装孔(3)的内壁均开设有两个限位孔(7)，所述安装孔(3)内部插接有安装座(8)，所述安装座(8)的两侧外表面均固定安装有限位条(9)，且限位条(9)位于限位孔(7)的内部，所述安装座(8)的一端固定安装有叶片(6)，所述安装盘(1)的上下两端均焊接有安装块(2)，所述安装盘(1)的上端设置有上盖(5)，所述安装盘(1)的下端设置有底盘(4)，且底盘(4)与上盖(5)的中间位置均开设有卡槽(10)，且安装块(2)插接于卡槽(10)的内部。
2.一种发动机精铸叶片的加工方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：原料准备：准备圆柱形铸铁棒胚料，外表面打磨光滑，装夹于铣床夹具上，通过钻刀与铣刀按顺序钻出十一个安装孔(3)，并通过钻刀与铣刀依次在十一个安装孔(3)的内壁钻出两个限位孔(7)，加工成安装盘(1)，并在安装盘(1)的上下两端均焊接上安装块(2)；准备板材，淬火处理后弯折处理，加工成形状相同的十一个叶片(6)；准备长方体铸铁棒胚料，通过切削打磨加工出十一个带有限位条(9)的安装座(8)；准备两个钢板材，切削打磨成与安装盘(1)直径相同的底盘(4)与上盖(5)，并在底盘(4)与上盖(5)的中间位置钻出直径相同的卡槽(10)，且卡槽(10)的内径与安装块(2)的直径相同；
步骤二：叶片焊接：将十一个叶片(6)焊接到十一个安装座(8)上，加工成叶片组；
步骤三：拼接组装：将底盘(4)通过其上的卡槽(10)卡接在安装盘(1)下方的安装块(2)上，将叶片组通过安装座(8)与限位条(9)插接在安装盘(1)上的安装孔(3)内，接着将上盖(5)通过其上的卡槽(10)卡接在安装盘(1)上方的安装块(2)上，拼接成一个组装件；
步骤四：固定成品：将拼接好的组装件放置到焊接台上，通过焊接使得上盖(5)与底盘(4)的边缘位置与安装盘(1)的上下两端均焊接固定，实现密封，同时在安装盘(1)的上下安装块(2)和上盖(5)与底盘(4)的连接处进行焊接固定密封，实现精铸叶片的加工。
3.根据权利要求2所述的一种发动机精铸叶片的加工方法，其特征在于：步骤一中十一个安装孔(3)大小形状完全相同，且二十四个限位孔(7)的形状大小完全相同。
4.根据权利要求2所述的一种发动机精铸叶片的加工方法，其特征在于：步骤一中淬火时，在炼铁炉中进行加热，加热温度为900-1000℃，淬火时间为10-20min，弯折处理使用的设备为同一弯折机，保证加工程序完全相同避免弯折时产生误差。
5.根据权利要求2所述的一种发动机精铸叶片的加工方法，其特征在于：步骤二中所述安装座(8)的形状与安装孔(3)的形状完全相同，且限位条(9)的形状与限位孔(7)的形状完全相同，且安装座(8)与安装孔(3)通过限位条(9)与限位孔(7)适配，便于实现拼接安装。
6.根据权利要求2所述的一种发动机精铸叶片的加工方法，其特征在于：步骤三中在对叶片组进行拼接时，使得叶片(6)的弯折方向朝着同一方向拼接。
7.根据权利要求2所述的一种发动机精铸叶片的加工方法，其特征在于：步骤四中安装盘(1)的中间位置和边缘位置均与上盖(5)与底盘(4)焊接实现密封，保证固定的牢靠性，拼接式实现叶片的加工相比整体通过加工中心进行切割加工更加方便，有效降低加工成本。
8.根据权利要求2所述的一种发动机精铸叶片的加工方法，其特征在于：步骤四中安装盘(1)、底盘(4)与上盖(5)的直径大小完全相同，且底盘(4)与上盖(5)的形状结构完全相同。
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