DE1577042C2 - Stauchwerkzeug zum Fertigformen der vorgeformten Ansatzstucke einer strom linienfarmigen Turbinen oder Ver dichterschaufel - Google Patents

Description

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Die Erfindung befaßt sich mit einem Stauchwerk- Fig. 6 die gleiche"Schaufel mit fertiggeschmiede-

zeug zum Fertigformen der vorgeformten Ansatz- ten Ansätzen, ":■ ·^ν·

stücke einer stromlinienförmigen Turbinen- oder Ver- Fig. 7 die Schaufel von oben gesehen mit an den

dichterschaufel mit einem Wurzelteil, einem daran Ansatzstücken befindlichen Gratresten,

anschließenden, fertiggeformten ersten Schaufelteil 5 Fig. 8 das Stauchwerkzeug, teilweise geschnitten,

und einem jenseits der zum Schaufelverbinden die- F i g. 9 einen Querschnitt des Werkzeuges nach der

ncnden Ansatzstücke liegenden, fertiggeformten zwei- Schnittfläche 9-9 in F i g. 8.

ten Schaufelteil, bestehend aus einem geteilten, das Eine Rotorschaufel 10 (Fig. 6) eines nicht dar-

Werkstück umfassenden Untergesenk und einem gestellten Verdichters eines Gasturbinentriebwerks

Obergesenk. io hat einen Schaufelteil 11 und zwei seitliche Ansatz-

Die in bekannter Weise der gegenseitigen Befesti- stücke 12, 13, die in einem Stück mit dem Schaufel-

gung der Schaufeln dienenden Ansatzstücke können teil geformt sind und an diametral gegenüberliegen-

nicht gleichzeitig mit dem eigentlichen Schaufelteil den Seiten desselben angeordnet sind. Das Ansatz-

fertiggeschmiedet werden, da der Drall der Schaufel stück 12 der einen Schaufel kann mit dem Ansatz-

und einspringende Winkel zwischen Schaufel und 15 stück der benachbarten, nicht dargestellten Schaufel

Ansatz die Endbearbeitung behindern. Die Ansätze durch Schweißen oder Hartlöten verbunden werden,

wurden deshalb beim Fertigschmieden des Schaufel- Die Schaufel IO wird aus einem Rohling 14

teiles nur roh geschmiedet und anschließend in einem (Fig. 1) eines schmiedbaren Metalls hergestellt. Die-

komplizierten, spanabhebenden Verfahren fertigbe- ses Metall ist beispielsweise eine auf Titan aufgebaute

arbeitet. 20 Legierung, kann jedoch auch eine auf Nickel auf-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gebaute Legierung sein.

Fertigbearbeitung der Ansatzstücke ohne Zuhilfe- Der Rohling 14 wird stranggepreßt, so daß eine

nähme aufwendiger Nachbearbeitung unter Anwen- Länge 15 zustande kommt (Fig. 2), aus welcher spä-

dung gleichartiger Arbeitsgänge für Schaufel und An- ter das Schaufelteil 11 und die Ansatzstücke 12, 13

satzstücke zu ermöglichen. 25 hergestellt werden. Das übrige Teil 16 des Rohlings

Wird diese Aufgabe gestellt, so vermittelt der Stand dient später zum Herstellen des Wurzelteils der

der Technik auf dem Gebiet der Anmeldung die Schaufel.

Anregung, ein aus Ober- und Untergesenk bestehen- Ein Teil 20 (Fig. 3) der stranggepreßten Länge 15, des, zum Einlegen der Schaufel längsteilbares der von der Spitze 21 entfernt ist, wird erhitzt und Stanzwerkzeug zu verwenden. Bei Stauchwerkzeu- 30 ein in der Längsrichtung wirkender Schlag wird auf gen, mit denen ein Materialfluß quer zur Stauchrich- die Spitze 21 ausgeübt, um den Durchmesser des Teils tung herbeigeführt werden soll, ist es allgemein auch 15 an der Stelle 20 zu vergrößern,
bekannt, die Schmiedestempel seitlich nachgiebig an Das Teil 20 wird dann an diametral gegenüberliekonischcn Führungen des Werkzeuges gleiten zu genden Seiten der stranggepreßten Länge 15 gelassen. Dies erfordert eine genaue Passung zwischen 35 schmiedet, um Ansätze22, 23 (Fig. 4) zu erzeugen, Schmiedestempeln und Innenfläche des Werkzeug- die später zu den Ansatzstücken 12 bzw. 13 geformt gehäuses. Ferner ist es bei Auslegung von Schmiede- werden. Der Schaufelzwischenrohling wird dann in werkzeugen auch bekannt, Ober- und Untergesenk ein nicht dargestelltes, zweiteiliges Schmiedewerkzeug durch Federn auf Abstand zu halten. eingelegt, in welchem gleichzeitig ein fertiggeschniie-

Die obenerwähnte Aufgabe wird erfindungsgemäß 40 detes Schaufel teil 11 mit konventioneller, gedrallter dadurch gelöst, daß im Unterwerkzeug Gravurein- Stromlinienform und grobgeschmiedete Ansätze 12, sätze vorgesehen sind und daß das ebenfalls geteilte 13 hergestellt werden. Außerdem erhält die Schaufel Oberwerkzeug über Federn gegenüber dem Unter- beim Schmieden Einsetzteile 24, 25 an der Schaufelwerk/eug auf Abstand gehalten und zwischen An- spitze und -wurzel und ein Wurzelteil 26, das später sätzen des Unterwerkzeuges seitlich nachgiebig ge- 45 noch bearbeitet werden muß. Der bei diesem Vorführt ist. Erfinderisch ist somit das sachdienliche gang entstehende, nicht dargestellte Grat wird ent-Zusammenführen an sich bekannter Einzelheiten aus fcrnt und die Schaufel 10 wird der in den F i g. 8 dem Schmiedegebiet.. und 9 dargestellten Vorrichtung zugeleitet.

Beim Stauchvorgang bewegt sich dann das geteilte Diese Vorrichtung umfaßt ein geteiltes Werkzeug Oberwerkzeug entlang des konischen Schaufelteiles 50 mit Unter- und Obergesenk 30 bzw. 31; die Gesenke und wird dadurch so auseinandergedrückt wie dies haben Vertiefungen 32, die genau das Wurzelteil 26 für das Fertigschmieden der Ansatzstücke notwendig aufnehmen, Vertiefungen 33, welche genau das ist. Da die Führung der Oberwerkzeughälften durch Schaufelteil 11 aufnehmen und Vertiefungen 34, die fcingcschmicdctcu Flächen der in das Werkzeug weiche genau das Einsetzteil 25 aufnehmen,
eingelegten Schaufel bewirkt wird, kann das Stanch- 55 In dem geteilten Werkzeug 30, 31 sind gleitend werkzeug nach der Erfindung wesentlich einfacher die Teile 35, 36 eines geteilten. Oberwerkzeuges anausgebildet werden als die bekannten Werkzeuge. Die geordnet. Die Oberwerkzeugteile 35, 36 haben Ver-Einsatzstcmpel können, wie bekannt, auswechselbar tiefungen 37, in welche das Schaufelteil U und Versein; auch können, wie hei Stauchwerkzeugen üblich, tiefungen 38, in welche das Einsetzteil 24 genau einam UiUerwerkzeug sowie an den.Oberwerkzeughälften 60 passen.
Vertiefungen zur Aufnahme von Grat vorgesehen sein. Die Teile 35, 36 des Oberwerkzeuges sind so ein-

IJie Hrfindung wird an Hand der Zeichnungen gerichtet, daß sie auf einer Seite der Ansatzstücke

näher erläutert. Es zeigen 12, 13 angeordnet werden. Auf der anderen Seite

Fig. I bis 4 verschiedene Stufen der Verformung werden Gravurcinsätze40, 41 auswechselbar vor-

einer Rotorschaufcl des Verdichters einer Gasturbine, 65 gesehen. Beim Betrieb sind die Gravureinsätze 40, 41

F i g. 5 eine im Schaufelteil fcrtiggcschniicdcle nicht gegenüber dem Unterwerkzeug verschiebbar,

Turbinenschaufel, jedoch mit nur rohgcschmicdctcn können aber durch andere Teile ersetzt werden, wenn

seitlichen Ansätzen, die Form der Ansatzstücke 12,13 geändert werden soll.

Die Teile 35, 36 sind von den Gravureinsätzen 40, 41 durch einen Spalt42 (z.B. 0,203 bis 2,54mm) getrennt, welcher die grobgeschmiedeten Ansatzstücke 12, 13 aufnimmt, wobei dieser Spalt 42 den Teilen 35, 36 eine begrenzte Gleitbewegung gestattet, die durch einen Kolben 43 gegen die Gravureinsätze 40, 41 zu und in der Längsrichtung des Schaufelteils Il erfolgt. Zwischen den Untergesenken 30, 31 und den Teilen 35, 36 sind in an sich bekannter Weise Federn 44 vorgesehen, welche die Teile 35, 36 von dem Unterwerkzeug abdrücken, während die Teile 35, 36 nicht dargestellte Schlitze haben, die Führungsglieder 45 aufnehmen, welche auf den Gesenken 30,31 angeordnet sind.

Die Teile 35, 36 sind auch durch einen kleinen, nicht dargestellten Spalt von den daneben liegenden Teilen der Halterung getrennt, um eine sehr geringe Gleitbewegung (z. B. 0,051 mm) der Teile 35, 36 quer zum Schaufelteil Il zu gestatten.

Wenn die Schaufel nach F i g. 5 in die Vorrichtung nach F i g. 8 und 9 eingelegt wird und der Kolben 43 bewegt wird, bewegen sich die Teile 35, 36 in der Längsrichtung der Schaufelteile Il und werden durch die Formung des Schaufclteils Il so auseinandergedrückt, daß sie sich quer zu diesem bewegen. Durch diesen Vorgang werden die Ansatzstücke 12, 13 fertiggeschmiedet, während jedwedes weitere Schmieden des Schaufelteils 11 vermieden wird.

Die Unterwerkzeuge 30, 31 sind mit Nuten 46 ausgestattet (Fig. 9), welche den Grat 47 (F i g. 7) aufnehmen; ähnliche, nicht dargestellte Nuten befinden sich auch in den Teilen 35, 36.

Die Schaufel 10 wird dann aus der Vorrichtung herausgenommen, der Grat 47 wird beseitigt, das Wurzelteil 26 wird endbearbeitet und die Einsetzteile 24, 25 werden abgenommen.
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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Stauchwerkzeuge zum Fertigformen der vorgeformten Ansatzstücke einer stromlinicnförniigen Turbinen- oder Verdichterschaufel mit einem Wurzelteil, einem daran anschließenden, fertiggeformten ersten Schaufelteil und einem jenseits der zum Schaufelverbinden dienenden Ansatzstücke liegendes, fertiggeformtes zweites Schaufelteil, bestehend aus einem geteilten, das Werkstück umfassenden Uhtergesenk und einem Obergesenk, dadurch gekennzeichnet, daß im Unterwerkzeug (30, 31) Gravureinsätze (40, 41) vorgesehen sind und daß das ebenfalls geteilte Oberwerkzeug (35, 36) über Federn (44) gegenüber dem Unterwerkzeug (30, 31) auf Abstand gehalten und zwischen Ansätzen des Unterwerkzeuges seitlich nachgiebig geführt ist.

2. Stauchwerkzeug nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (40, 41) des Einsatzstempels in bekannter Weise auswechselbar sind.

3. Stauchwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweiteilige Unterwerkzeug (30, 31) und das zweiteilige Oberwerkzeug (35, 36) mit Vertiefungen zur Aufnahme der Grate versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen