DE1217177B

DE1217177B - Method for producing a final thickening on the blank of a blade

Info

Publication number: DE1217177B
Application number: DER25540A
Authority: DE
Inventors: George Oswald Eccles
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1958-05-21
Filing date: 1959-05-13
Publication date: 1966-05-18

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.: Int. Cl .:

B 21k B 21k

Deutsche Kl.: 49Ί-16 German class: 49Ί-16

Nummer: 1217177Number: 1217177

Aktenzeichen: R 255401 b/49 iFile number: R 255401 b / 49 i

Anmeldetag: 13. Mai 1959 Filing date: May 13, 1959

Auslegetag: 18. Mai 1966Opening day: May 18, 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Endverdickung, insbesonders eines Schaufelkopfes, am Rohling einer Schaufel für Verbrennungsturbinen. Die Erfindung betrifft solche Schaufeln, welche axial durch sie verlaufende Durchlasse für ein Kühl- oder Heizmittel besitzen.The invention relates to a method for producing a final thickening, in particular one Blade head, on the blank of a blade for combustion turbines. The invention relates to such Vanes axially extending through them for a coolant or heating medium.

Turbinenschaufeln mit zu beiden Seiten der Querachsenebene des Schaufelblattes bis durch die Verdickung sich erstreckenden Kühlkanäle sind bekannt, die durch Vorbohren der Kühlkanäle, Füllen derselben und teilweises Strangpressen und Anstauchen der Endverdickung dargestellt werden.Turbine blades with on both sides of the transverse axis plane of the blade through the Thickening extending cooling channels are known, which by pre-drilling the cooling channels, Filling the same and partial extrusion and upsetting of the final thickening shown will.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Turbinenschaufeln ohne Kühlkanäle, die an beiden Enden mit nach der einen Seite hervorstehenden, mit den Schaufeln aus einem Stück hergestellten Füßen versehen sind, wobei das Schaufelwerkstück zunächst einem oder mehreren Pressungsvorgängen derart ausgesetzt wird, daß die genannten, vorstehenden Schaufelfüße erzeugt werden und die zwischen den vorstehenden Teilen der Schaufelfüße befindliche Fläche der Schaufel durch die Pressung ihre endgültige Gestalt erhält, während die übrigen Schaufelfiächen durch die Pressung vorgeformt werden und ihre endgültige Form durch eine Reihe von Fräsvorgängen erhalten.A method is known for the production of turbine blades without cooling channels, which on both Ends with feet that protrude to one side and are made from one piece with the blades are provided, wherein the blade workpiece initially one or more pressing processes is exposed in such a way that said protruding blade roots are generated and those between the surface of the blade located on the protruding parts of the blade roots due to the pressure receives its final shape while the remaining blade surfaces are preformed by the pressing and obtained their final shape through a series of milling operations.

Es wurde in der Praxis gefunden, daß, wenn ein Rohling mit axial durch ihn verlaufenden Durchlässen oder Löchern hergestellt und ein seitlich verbreiterter Teil anschließend an dem einen Ende des Rohlings durch Stauchen oder Schmieden unter Herstellung einer Endverdickung oder eines Kopfansatzes ausgebildet wird, die Kühlkanäle in dem Gebiet der Verdickung oder des Ansatzes verbogen, d. h. aus der axialen Richtung abgelenkt sind.It has been found in practice that when a blank has passages axially therethrough or holes made and a laterally widened part then at one end of the Blank by upsetting or forging with the production of an end thickening or a head attachment is formed, the cooling channels are bent in the area of the thickening or the approach, d. H. are deflected from the axial direction.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Verfahren zum Herstellen einer Endverdikkung, insbesonders eines Schaufelkopfes, am Rohling einer Schaufel für Verbrennungsturbinen mit profiliert vorgebildetem Schaufelblatt und zu beiden Seiten der Querachsenebene des Schaufelblattes bis durch die Verdickung sich erstreckenden, während des Verformens mit bildsamen Stoff gefüllten Kühlkanälen, durch Verformen, die Ausbiegung der Kühlkanäle in der Fertigschaufel möglichst gering zu halten.The object of the present invention is, in a method for producing an end thickening, especially a blade head, on the blank of a blade for combustion turbines profiled pre-formed airfoil and on both sides of the transverse axis plane of the airfoil to cooling channels that extend through the thickening and are filled with plastic material during deformation, by deforming, the bending of the cooling channels in the finished blade is as small as possible to keep.

Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, zunächst eine Verdickung von größerer als der endgültigen Höhe anzustauchen und dann zur Herausbildung eines dem Schaufelblatt gegenüberliegenden Ansatzes niederzupressen, in dem die Verfahren zum Herstellen einer Endverdickung
am Rohling einer SchaufelAccording to the invention, it is proposed for this purpose first to upset a thickening of greater than the final height and then to press it down to form a projection opposite the airfoil, in which the method for producing a final thickening
on the blank of a shovel

Anmelder:Applicant:

Rolls-Royce Limited,
Derby (Großbritannien)Rolls-Royce Limited,
Derby (Great Britain)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt,Dr.-Ing. A. van der Werth, patent attorney,

Hamburg-Harburg, Wilstorfer Str. 32Hamburg-Harburg, Wilstorfer Str. 32

Als Erfinder benannt:
George Oswald Eccles,
Barrowford (Großbritannien)Named as inventor:
George Oswald Eccles,
Barrowford (UK)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 21. Mai 1958 (16 397)Great Britain May 21, 1958 (16 397)

Löcher etwa symmetrisch in seiner Querschnittsfläche liegen. Holes are approximately symmetrical in its cross-sectional area.

Hierbei kann beispielsweise ein Rohstück derart stranggepreßt werden, daß die normalen Schaufelfuß- und Schaufelblatt-Teile mit durch den Schaufelblatt-Teil hindurchgehenden axialen Löchern geformt werden. Das Ende des Schaufelblatt-Teiles, das von dem Schaufelfuß entfernt liegt, kann dann gestaucht werden, um einen größeren Ansatzteil zu formen, der danach durch Strangpressung mittels einer Strangpreßform oder mittels einer Schmiedeform niedergepreßt wird. Die Strangpreßform oder die Schmiedeform haben eine über das Ende der Schaufel hinausgehende und so angeordnete Höhlung, daß Material in dem Bereich der ausgelenkten Abschnitte der Löcher in die Höhlung fließen kann. Hierdurch werden die Löcher ausgepreßt, bis sie in dem Teil der Verbreiterung im wesentlichen gerade sind, das nach spanabhebender Bearbeitung den Kopfansatz bildet.Here, for example, a blank can be extruded in such a way that the normal blade root and airfoil portions formed with axial holes extending through the airfoil portion will. The end of the airfoil part that is remote from the blade root can then are compressed to form a larger attachment part, which is then extruded by means of an extrusion mold or by means of a forging mold is pressed down. The extrusion mold or the forge molds have a cavity that extends beyond the end of the shovel and is arranged in such a way that that material can flow into the cavity in the area of the deflected portions of the holes. As a result, the holes are pressed out until they are essentially straight in the part of the widening are, which forms the head approach after machining.

Wenn zwei Reihen von Löchern vorhanden sind, jede auf einer anderen Seite von der Mitte der Schaufelsehne, veranlaßt das Stauchen eine Abbiegung der Lochreihen, um die Metallmenge zwischen ihnen in der Mitte des gestauchten Teiles zu vermehren. Die Höhlung in der Strangpreßform zur Fertigverformung ist so angeordnet, daß diesesWhen there are two rows of holes, each on a different side from the center of the Blade chord, the upsetting causes the rows of holes to bend in order to move the amount of metal between to multiply them in the middle of the compressed part. The cavity in the extrusion mold for Final deformation is arranged so that this

609 569/135609 569/135

Mehrmaterial bei der Ausrichtung der Löcher wenigstens in dem Teil des gestauchten Rohstückes ausgezogen wird, das dem eigentlichen Schaufelblatt am nächsten liegt und das nach der Bearbeitung den. Kopfansatz bilden wird. Ein Beispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. In diesen zeigtExtra material pulled out at least in the part of the upset blank when aligning the holes that is closest to the actual blade and that after machining. Head base will form. An example of the invention is shown in the drawings. In these shows

F i g. 1 einen seitlichen Aufriß eines Rohstücks mit eingebohrten Löchern,F i g. 1 a side elevation of a blank with drilled holes,

F i g. 2 eine Stirnansicht des gleichen Rohstücks,F i g. 2 an end view of the same blank,

F i g. 3 eine Seitenansicht nach dem Strangpressen, F i g. 3 is a side view after extrusion,

F i g. 4 eine Stirnansicht entsprechend F i g. 3,F i g. 4 is an end view corresponding to FIG. 3,

F i g. 5 eine Seitenansicht, nachdem das obere Ende zur Formung eines entstehenden Ansatzes oder einer Verdickung gestaucht worden ist,F i g. Fig. 5 is a side view after the top end is used to form an emerging lug or has been compressed to a thickening,

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5,F i g. 6 shows a section along the line 6-6 in FIG. 5,

Fig.7 eine Auspreßstufe bei der Bearbeitung der Verdickung,7 shows an extrusion stage in the processing of the Thickening,

F i g. 8 eine Seitenansicht der Schaufel in der in F i g. 7 gezeigten Verarbeitungsstufe, undF i g. 8 is a side view of the blade in the embodiment shown in FIG. 7 processing stage, and

F i g. 9 eine Seitenansicht der fertigbearbeiteten Schaufel.F i g. 9 is a side view of the finished Shovel.

Zu Anfang werden die Löcher 10 wie bisher in ein Rohstück 11 gebohrt (F i g. 1 und 2). Die Löcher können, wie gezeigt ist, vollständig durch das Rohstück gebohrt werden, oder sie können als blinde Löcher nur durch den Teil der Schaufel gebohrt werden, der das Schaufelblatt und den Kopfansatz bilden soll, wobei die Verlängerung der Löcher durch den Fußteil 14 zunächst fortgelassen wird, um sie nach der Strangpressung zu bohren.At the beginning, the holes 10 are drilled into a blank 11 as before (FIGS. 1 and 2). The holes can be drilled completely through the blank as shown, or they can be blind Holes should only be drilled through the part of the blade that contains the blade and the head base to form, the extension of the holes through the foot part 14 is initially omitted to to drill them after extrusion.

Die Löcher werden dann wie bisher mit einem Füllmaterial, das niedrig gekohlter Stahl sein kann, gefüllt, dann wird das Rohstück 11 teilweise zur Formung des Schaufelblatt-Teiles 12 und des Kopfansatz-Teiles 13 stranggepreßt (F i g. 3 und 4).The holes are then filled with a filler material, which can be low carbon steel, as before. filled, then the blank 11 is partially used to form the airfoil part 12 and the head attachment part 13 extruded (Figs. 3 and 4).

Der Kopfansatzl3 wird dann gestaucht, um die in F i g. 5 gezeigte Form zu erzeugen. Dies führt zu einer Knickung der Löcher, wie bei 10 α in F i g. 6 gezeigt ist.The head attachment 13 is then compressed to the extent shown in FIG. 5 to produce the shape shown. This leads to a kink in the holes, as at 10 α in FIG. 6 is shown.

Der Ansatz oder die Verdickung 13 wird dann zwischen einer geschlitzten Form 15 und einer festen Form 15 α niedergepreßt, in der die Aushöhlung 16 zur Aufnahme des Teiles 17 von dem Teil des Ansatzes 13 an den Enden der Bohrungen 10 angeordnet ist. Der Teil des Strangpreß-Profils unter der Verdickung 13 wird zwischen den Teilen der geschlitzten Form 15 angeklemmt.The extension or the thickening 13 is then pressed down between a slotted form 15 and a fixed form 15 α , in which the cavity 16 for receiving the part 17 of the part of the extension 13 at the ends of the bores 10 is arranged. The part of the extruded profile under the thickening 13 is clamped between the parts of the slotted form 15.

Die Aushöhlung 16 ermöglicht einen Metallfluß und bewirkt die Geraderichtung der Löcher 10 und sie entlastet gleichzeitig Spannungen in dem Metall.The cavity 16 allows a flow of metal and effects the straightening of the holes 10 and it also relieves tension in the metal.

Die Schaufel wird schließlich zu der in F i g. 9 gezeigten Form fertigbearbeitet, in welcher ein Schaufelfuß 14 a, Schaufelteil 12 α und Kopfansatz α vorhanden sind. Daraus ist ersichtlich, daß der Kopfansatz 13 α nur etwa gerade Löcher 10 aufweist.The bucket eventually becomes the one shown in FIG. 9 finished machined form, in which a blade root 14 a, blade part 12 α and head attachment α are present. It can be seen from this that the head extension 13 α has only approximately straight holes 10.

Die metallischen Füllstäbe werden in einer Stufe nach dem letzten Strangpressen und/oder Stauchen entfernt.The metallic cross bars are made in a stage after the last extrusion and / or upsetting removed.

Claims

Claim:

Method for producing an end thickening, in particular a blade head, on the blank a blade for combustion turbines with a profiled preformed blade and to both Sides of the transverse axis plane of the airfoil to extending through the thickening, longitudinal holes filled with plastic material during the deformation by deformation, in particular by upsetting, characterized in that a thickening of greater than the final height and then upset to form one opposite the airfoil Approach is pressed down in which the holes are approximately symmetrical in its cross-sectional area lie.

Considered publications:
Swiss Patent No. 157 722;
Metal industry magazine, September 27, 1957,
P. 278.

1 sheet of drawings