DE3009209A1

DE3009209A1 - METHOD FOR PRODUCING THE WORKPIECES FOR BLADES OF TURBINES AND COMPRESSORS AND A LOWERING FOR CARRYING OUT THESE

Info

Publication number: DE3009209A1
Application number: DE19803009209
Authority: DE
Inventors: Vladislav Dmitrievits Dyakonov; Makki Dayanovitsch Galimov; Oskar Akramovitsch Kaibyschev; Igor Aleksandrovitsch Klimov; Anatoly Aleksandrov Litvinenko
Original assignee: UFIM AVIACIONNYJ I IM ORDSCHON
Current assignee: UFIM AVIACIONNYJ I IM ORDSCHON
Priority date: 1979-03-11
Filing date: 1980-03-11
Publication date: 1980-09-25
Also published as: GB2122122B; DE3009209C2; GB2047131B; FR2451238A1; GB2122122A; FR2451238B1; GB2047131A

Description

BESCHREIBOTGDESCRIPTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Druckverformung, insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung der Werkstücke für Schaufeln von Turbinen und Verdichtern und ein Gesenk zu dessen Durchführung.The present invention relates to the field of Compression deformation, in particular a method for producing the workpieces for blades of turbines and compressors and a die to carry it out.

Besonders wirksam kann die vorliegende Erfindung zur Erzeugung von Flugzeugmotoren bei der Herstellung von Werkstücken für Schaufeln von größeren Abmessungen mit "schwingungs- \ ^ dämpfenden Planschen" und für Zweifuß schaufeln verwendetThe present invention can be particularly effective for generation of aircraft engines in the manufacture of workpieces for blades of larger dimensions with "schwingungs- \ ^ dampening splash "and used for two-legged shovels

werden.will.

Außerdem kann die vorliegenden Erfindung bei der Herstel- \ lung der Schaufeln von hydraulischen und von Dampfturbinen ihre Anwendung finden.In addition, the present invention in the manufacture \ is development of the blades of hydraulic and find their application of steam turbines.

Im Zusammenhang mit der zunehmenden Produktion von Flugzeugmotoren, der Erhöhung der Betriebsstundenzahl derselben wurde es zur Zeit dringend notwendig, neue, hochwirksame technologische Prozesse zu schaffen, die eine hohe Zuverlässigkeit der Motoren bei minimalen Produkt ionsauf Wendungen gewährleisten.In connection with the increasing production of aircraft engines, the increase in the number of operating hours of the same it became urgently necessary at the time, new, highly effective technological To create processes that guarantee a high level of engine reliability with minimal production expenditure.

Einen besonderen Platz in JTlugzeugantriebsturbinen. nehmen die S_Cb_auf_ei_n ein. Das sind besonders hochbeanspruchte Teile des Motors, die unter den Bedingungen von hohen Temperaturen und bei höheren vorzeichenveränderlichen Belastungen betrieben werden. Dadurch wird es notwendig, für die Herstellung der Schaufeln teuere hitzebeständige Legierungen zu verwenden. Hohe Forderungen werden an die Qualität der Schaufeln und die Stabilität der Betriebskenndaten derselben gestellt. Außerdem werden die Schaufeln in Massenfertigung hergestellt: sie sind besonders kompliziert und teuer^ ihr Anteil an den gesamten Herstellungskosten eines Flugzeugmotors be-A special place in aircraft propulsion turbines. a take S _C b _o n _e i _n. These are particularly highly stressed parts of the engine that are operated under the conditions of high temperatures and with higher sign-variable loads. This makes it necessary to use expensive heat-resistant alloys for the manufacture of the blades. High demands are made on the quality of the blades and the stability of the operating characteristics of the same. In addition, the blades are mass-produced: they are particularly complex and expensive ^ their share of the total manufacturing costs of an aircraft engine

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trägt 35-45 %. Deshalb »ird der Schaffung von neuen wirksameren Verfahren zur Herstellung von üchafeln eine so große Aufmerlslamke it geschenkt.carries 35-45 %. That is why so much attention is being paid to the creation of new, more effective methods of making table boards.

Alle bekannten Verfahren zur Herstellung von Schaufeln für Turbinen und Verdichter sehen in der Regel vor, daß die Schaufeln in mehreren Durchgängen geformt werden, d.h. die Form des Ausgangs»srkstückes wird allmählich, in mehreren technologischen Arbeitsgängen der Form des Fertigteils näher gebracht. Dabei nimmt die Zahl der technologischen Arbeitsgänge mit dar Erhöhung der Kompliziertheit der Konfiguration und mit wachsender ' Typengröße der Werkstücke zu, was nicht nur zu einer Verlängerung des technologischen Herstellungszyklus führt, sondern auch die Verwendung von zusätzlichen Einrichtungen und Ausrüstungen erfordert.All known methods of manufacturing blades for turbines and compressors generally provide that the blades be shaped in several passes, i.e. the shape of the starting piece is gradually, in several technological steps Work steps brought closer to the shape of the finished part. Included the number of technological operations increases with the increase the complexity of the configuration and with increasing 'type size of the workpieces, which not only leads to an extension of the technological manufacturing cycle, but also requires the use of additional facilities and equipment.

Außerdem wird bei allen bekannten Herstellungsverfahren in jedem Durchgang nur ein Yerformungsprinzip, in der Kegel spanlose Warmformung und bedeutend seltener Walzen oder Fließpressen verwendet. Diese Umformungsarten können bei deren Verwendung im Einzelnen die Herstellung der Präzisionsschaufeln von einer komplizierten Konfiguration und größeren Typengrößen in einem Durchgang nicht gewährleisten.In addition, in all known manufacturing processes in only one deformation principle for each pass, the cone non-cutting hot forming and rolling or extrusion is used significantly less often. These types of deformation can be used in their Use in detail the manufacture of the precision blades of a complicated configuration and larger type sizes not guarantee in one go.

Die Ursachen dafür sind eine geringe Verformungsfähigkeit des Werkstoffes der Schaufeln, höhere spezifische Verformungsdrücke, die eine Zerstörung der Gesenke hervorrufen. Außerdem ist bei der Durchführung der bekannten Verfahren das Fließen des Metalls des Werkstückes durch die schlechteren Schmierungsverhältnisse in der Formänderungszone erschwert, und die Verwendung des Schemas der Verformung sowie die Form der Ausgangswerkstücke tragen zu einer Verbesserung der BedingungenThe reasons for this are a low deformability of the material of the blades, higher specific deformation pressures, which cause destruction of the dies. In addition, when carrying out the known methods, there is flow of the metal of the workpiece made difficult by the poor lubrication conditions in the deformation zone, and the Use of the deformation scheme as well as the shape of the initial workpieces contribute to an improvement in the conditions

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" — ίο für das Metallfliessen wenig bei. "- ίο little for the metal flow.

Zur Zeit sind verschiedene Verfahren zur Herstellung der Schaufeln, und insbesondere der Schaufeln Von grösseren Abmessungen und der Schaufeln mit "Schwingungsdämpfendeη Flanschen'' bekannt.There are currently various methods of manufacturing the Blades, and in particular the blades of larger dimensions and the blades with "Schwingungsdämpfendeη flanges" known.

Bs ist ein Verfahren zur Herstellung der Schaufeln von grösseren Abmessungen bekannt, das die Erhitzung eines gedrehten Maßwerkstückes, Stauehen der Yerdickung für den Fuß in drei Durchgängen, sekundäre Erhitzung des Werkstückes, Schmieden im Gesenk mit Gratbahn, Entgraten und Kalibrieren der Schaufel umfasst (S.E.G. Schastin und and. "Vervollkommnung des Schmiedens von Schaufeln aus Titanlegierungen" in "Schmiedewesen", Heft 8, 1978, S.28).Bs is known a method of making the blades of larger dimensions, which involves heating a turned one The thickening for the foot to jam in three passes, secondary heating of the workpiece, forging in the die with a ridge path, deburring and calibration of the Shovel includes (S.E.G. Schastin and others. "Perfection the forging of blades made of titanium alloys "in" Schmiedewesen ", Heft 8, 1978, p.28).

Den Hauptnachteil dieses Verfahrens bilden der hohe Arbeitsaufwand für die Herstellung der Schaufeln, der durch eine grosse Anzahl der Durchgänge bedingt ist, sowie auch das Vorhandensein von Zwischenarbeitsgängen, die mit der Entfernung von Metall: verbunden sind, was den Metallausnutzungsgrad stark vermindert.The main disadvantage of this method is the high amount of work involved for the manufacture of the blades, which is determined by a large number of passages, as well as the presence of intermediate operations associated with the removal of metal: which increases the metal utilization rate reduced.

Besonders nahe an der vorliegenden Erfindung liegt als technische Lösung ein Verfahren zur Herstellung von Schaufeln für Turbinen und Verdichter, welches im Profilieren des Schaufelblatteils durch SchmiedeStreckung besteht, die durch eine drehbare Walze im Gesenk ohne Gratbahn und anschliessendes Schmieden der Schaufel im Gesenk mit Gratbahn verwirklicht wird, wobei das Profilieren und das Schmieden mittels eines Werkzeuges verwirklicht wird, das bis zu einer Temperatur erhitzt ist, die der Temperatur der Verformbarkeit des Werkstückmetalls entspricht(S.üdSSR-Urheberschein Wr 279327, UdSSR, IPK² A technical solution that is particularly close to the present invention is a process for the production of blades for turbines and compressors, which consists in profiling the blade part by forging stretching, which is realized by a rotatable roller in the die without a ridge and subsequent forging of the blade in the die with a ridge Profiling and forging are carried out using a tool that is heated to a temperature that corresponds to the deformability temperature of the workpiece metal (S.üdSSR-Urheberschein Wr 279327, USSR, IPK ²

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B 21 k 5/02 vom 26.03.71).B 21 k 5/02 of March 26th, 71).

Zu den Nachteilen dieses Verfahrens gehörender hohe Arbeitsaufwand und die Kompliziertheit des technologischen Prozesses. Besonders deutlich kommen diese Nachteile bei der Herstellung der ^üchauf'Jln von einem komplizierten Profil mit starken Unterschieden der Flächen der Querschnitte: zum Ausdruck, wie z.B. bei der Herstellung der Schaufeln mit "achwingungsdämpfenden Planschen",The drawbacks of this method include the high workload and the complexity of the technological process. Particularly obvious drawbacks come in making the ^above chauf'Jln of a complicated profile with strong differences of the areas of cross-sections: expressed, such as in the manufacture of the blades with "achwingungsdämpfenden splashing"

In diesem Pail soll man das Profilieren in mehreren Durchgängen unter der Annendung von Zwischenerhitzungen vor einem jeden Durchgang durchführen. Zu den Nachteilen gehört auch die Notwendigkeit, das Entgraten der Werkstücke durchzuführen und Schutz- und Schmierüberzüge zu entfernen sowie diese erneut vor einem jeden Durchgang beim Profilieren des Schaufelblattes aufzutragen. All das erhöht wesentlich den Arbeitsaufwand für die Herstellung der Schaufeln, erschwert den technologischen Prozeß, vermindert den Metallausnutzungsgrad.In this pail one should do the profiling in several Carry out runs with the addition of reheating before each run. One of the disadvantages also the need to deburr the workpieces and remove protective and lubricating coatings as well as these again before each pass when profiling the airfoil to apply. All of this increases the workload significantly for the manufacture of the blades, complicates the technological process, reduces the metal utilization rate.

Zu den besonders verbreiteten technologischen Prozessen gehört der Prozeß der Herstellung der Schaufeln von größeren Abmessungen mit "schwingungsdämpfenden Planschen", der folgende Hauptarbeitsgänge umfaßt. Zuerst wird in mehreren Durchgängen das Metall für Plansche und ^FuS angestaucht. Diese Arbeitsgänge werden durch elektrische Stauchung verwirklicht; anschließend wird in mehreren Durchgängen in Abhängigkeit von der Form und den Abmessungen der Schaufel die Fertigformbildung unter der Verwendung der spanlosen Warmformung durchgeführt.One of the most widespread technological processes is the process of making blades of larger dimensions with "anti-vibration paddles", which comprises the following main operations. First, the metal for the ^{pool and foot is upset} in several passes. These operations are carried out by electrical compression; then, depending on the shape and dimensions of the blade, the final shape formation is carried out in several passes using non-cutting hot forming.

Den Hauptnachteil dieses Verfahrens wie der oben erläuterten bildet der hohe Arbeitsaufwand der Herstellung der Schaufeln, der durch eine große Anzahl der Durchgänge und der Hilfsarbeits-The main disadvantage of this method, like the one explained above, is the high amount of work involved in manufacturing the blades, through a large number of passes and auxiliary labor

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gänge bedingt ist.course is conditional.

Zur Durchführung dieser Verfahren sind außerdem Presseneinrichtungen , Ausrüstungen für die elektrische Stauchung und Horizontalschmiedemaschinen sowie auch zusätzliche Erhitzungseinrichtungen und Ausrüstungen erforderlich. Press facilities are also used to carry out these processes , Equipment for electrical upsetting and horizontal forging machines as well as additional heating facilities and equipment are required.

Es ist nichtig darauf zu verweisen, daß bei den oben beschriebenen VerfahrenIt is void to point out that at the procedures described above

die Verformung durch Stauchung beim Schmieden hohe, spezifische Belastungen erfordert, die für die Gewährleistung der Füllung der Gesenkgravur notwendig sind und gleichzeitig deren intensiven Verschleiß hervorrufen.the deformation due to upsetting during forging is high, specific Loads required for ensuring the filling die engraving are necessary and at the same time cause intensive wear and tear.

Es ist auch beachtenswert, daß die Verwendung von Ausgangswerkstücken aus einer zylindrischen Stange, welche bei deren Aufstellung in der Formänderungszone einen linearen Kontakt mit der Gesenkgravur haben, bei den bekannten Verfahren die Schaffung der Bedingungen für Flussigkeitsreibung in der F,ormänderungszone ausschließt, weil im Verlauf des Verformungsprosesses das auf das Werkstück aufgetragene Schmiermittel nach der Kontaktlinie zerrissen und aus der Formänderungszone verdrängt wird.Der Prozeß der Formbildung findet unter den Bedingungen der Trockenreibung oder der Mischreibung statt. Dieser Umstand erschwert die Bedingungen für das Fließen des Materials des Werkstüokes durch das Vorhandensein eines physischen Kontaktes zwischen dem Werkstück und dem Gesenk, ruft. eine. Erhöhung der spezifischenSchmiededrücke hervor, vergrößert den mechanischen Adhäsionsverschleiß, verschlechtert die Bedingungen für den Schutz der Oberfläche des Schaufelwerkstückes gegen die Einflüsse der Umwelt.It is also worth noting that the use of starting workpieces from a cylindrical rod, which when it is set up in the deformation zone, a linear contact with die engraving, in the known processes the Creation of the conditions for fluid friction in the shape change zone excludes because in the course of the deformation process the lubricant applied to the workpiece is torn after the contact line and displaced from the deformation zone The process of shape formation takes place under the conditions of dry friction or mixed friction. This circumstance makes it difficult the conditions for the flow of the material of the workpiece due to the presence of physical contact between the workpiece and the die, calls. one. Increase in the specific forging pressures , increases the mechanical adhesive wear, worsens the conditions for the Protection of the surface of the blade workpiece against the influences of the environment.

Es sind Vorrichtungen zur Durchführung der oben besehrie-There are devices for carrying out the above described

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benen Verfahren zur Herstellung von Schaufeln bekannt. Besonders verbreitet ist ein Gesenk zur Warmformung, das einen auf einer Oberplatte montierten Pressenatempel mit einem konzentrisch, zu diesem angeordneten Gehäuse enthalt. Auf der Unterplatte iöt eine Matrize angeordnet} die mit einem wärmeisolierten Gehäuse ausgerüstet ist, welches eine öffnung für das Einsetzen und Austragen der Werkstücke aufweist· Die Matrize enthält ein starr befestigtes Unterwerkzeug und eine gegenüber diesem bewegbare Büchse, die durch an dieser Büchse angeschlossene , Stangen hin- und hergehend ..axial bewegbar angetrieben wird, welche ' Stangen mit dem Kraftorgan der Presse verbunden sind. Dabei ist der Bewegungsweg der Stangen größer als der Bewegungsweg des Gesenkes (S· den UdSSR-Urheberschein Nr.547275 IPK² B 21 J I/OO vom 16.09.75)·known methods for the production of blades. A die for hot forming which contains a press die mounted on a top plate with a housing arranged concentrically with respect to this is particularly widespread. On the lower plate a die iöt disposed} which is equipped with a heat-insulated housing, which has an opening for inserting and discharging the workpieces having · The die includes a rigidly fixed lower tool and a relative thereto movable bushings, through which is connected to this sleeve, rods reciprocating .. axially movable is driven, which 'rods are connected to the power element of the press. Here, the path of movement of the rods is greater than the path of movement of the die (S · the USSR author's certificate Nr.547275 IPK ² B 21 JI / OO from 09/16/75) ·

Der Hauptnachteil dieses Gesenkes besteht darin, daß zusammengesetzte Bewegungen der Verformungsorgane nicht verssirklicht werden können, die verschiedene mechanische Schemas der Verformung in einem Arbeitshub der Presse gewährleisten.The main disadvantage of this die is that it is compound Movements of the deformation organs not realized that ensure different mechanical schemes of deformation in one working stroke of the press.

Alle diese Nachteile der Verfahren und der Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren gestatten es letzten Endes nicht, einen hochleistungsfähigen technologischen Prozeß zu schaffen, der die Herstellung von hochwertigen Schaufelwerkstüaken unter minimalen Materialaufwendungen gewährleisten könnte. ·All of these drawbacks in the methods and apparatus for performing these methods ultimately make it possible not to create a high-performance technological process, the manufacture of high-quality shovel work pieces with a minimal use of materials. ·

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einThe present invention is based on the object

der
solches Verfahren zur Herstellung Werkstücke für Schaufeln und ein Gesenk zu seiner Durchführung zu entwickeln, das es gestattet, Schaufeln von beliebigen Typengrößen und Konfigurationen in einem Arbeitshub des Gesenkes herzustellen.the
To develop such a method for the production of workpieces for blades and a die for its implementation which allows blades of any type size and configuration to be produced in one working stroke of the die.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem Verfahren zur Herstellung der Werkstücke für Schaufeln von Turbinen und Verdichtern, das die Herstellung eines Maßwerkstückes, Auftragen eines Schmiermittels auf dieses, LängsStreckung des Werkstückes unter allmählicher Verdrängung des Materials des Werkstückes von seinem einen Ende zu dem anderen und die anschließende spanlose Formung umfaßt, erfindungsgemäß die Streckung des Werkstückes gleichzeitig mit der spanlosen Formung in einem . _ Gesenk · ohne Gratbahn in einem Durohgang durchgeführt wird.This object is achieved in that in the method for the production of workpieces for blades of turbines and compressors, the production of a custom-made workpiece, application a lubricant on this, longitudinal stretching of the workpiece with gradual displacement of the material of the workpiece from one end to the other and the subsequent non-cutting shaping comprises, according to the invention, the stretching of the workpiece simultaneously with the non-cutting shaping in one. _ Die · without a ridge run in one Durohgang.

Die Verwendung eines vereinigten Prozesses zum Formen des Schaufelwerkstückes, bei dem in einen-Gesenk . . Gesenk . Vorformen und Fertigformen verwirklicht werden, gestattet es, in einem Hub der Presse ein Erzeugnis von praktisch beliebigen Typengrößen und Eonfigur at ionen, mit beliebigen Verhältnissen zwischen den Querschnitten bezogen auf die Länge herzustellen.The use of a unified process to form the blade workpiece in the one die. . Die. Preforms and finished molds are realized, it allows a product of practically any type size in one stroke of the press and configurations, with arbitrary proportions between the cross-sections based on the length.

Dieser Umstand ist deshalb wichtig, weil die Vereinigung des Vorschmiedens im Gesenk und des Fertigschmiedens im Gesenk in einem Arbeitsgang des Gesenkes es gestattet, Zwischenerhitzungen des Werkstückes, Arbeitsgänge zur Entfernung des Schmiermittels, des Bartes oder des Schmiedegrates auszuschließen. Außerdem vermindert sich wesentlich (etwa um das 2- bis ehe ) die Anzahl der zu verwendenden Verformungsausrüstungen sowie auch der Schmiede ausrüstung und der Hilfseinrichtungen (Wärmeöfen, Thermostate usw.).This fact is important because the unification of pre-forging in the die and finish forging in the die In one operation of the die it allows intermediate heating of the workpiece, operations to remove the Exclude lubricant, beard or forging burr. In addition, it is significantly reduced (about 2 to ehe) the number of deforming equipments to be used as well as forging equipment and auxiliary equipment (Heating ovens, thermostats, etc.).

Die Verwendung· eines kombiniert en. Schemas, der Verformung (Streckung und Stauchung) gibt die Möglichkeit, die erforderlichen Verformungsdrücke im Vergleich zu den bekannten Verfahren zur Herstellung der Schaufeln zu reduzieren und dabei eine geregelte Bewegung des Materials des Werkstückes in not-The use of a combined. Schemes of deformation (Stretching and compressing) gives the opportunity to do the necessary Reduce deformation pressures compared to the known method of manufacturing the blades and thereby a controlled movement of the material of the workpiece in emergency

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-ar--ar-

wendiger Richtung auf bedeutend größere Entfernungen als z.B. bei der Stauchung zu gewährleisten.more maneuverable direction to significantly greater distances than e.g. to ensure during compression.

Ss ist zweckmäßig, das Vorprofilieren dea Werkstückes zusammen mit dem Fertigschmieden im Gesenk unter den Verhältnissen der Superplastizität durchzuführen.It is useful to pre-profile the workpiece together to be carried out with finish forging in the die under the conditions of superplasticity.

Bei einem solchen Betriebszustand des Schmiedens im Gesenk erhöht sich die Plastizität des Materials des Werkstückes im Verlauf der Verformung desselben, was die Herstellung einer Schaufel von beliebiger Konfiguration in einem Durchgang ermöglicht. Außerdem verbessern sich bedeutend die mechanischen Eigenschaften der Schaufel, wie Plastizität, Gestaltfestigkeit, Kerbschlagfestigkeit, d.h. die Kenndaten, welche die Betriebszeit der Schaufeln bestimmen, die sich im Vergleich zu der Batriebszeit der mittels der spanlosen Warmformung hergestellten Schaufeln um 20 bis 25% erhöht.In such an operating state of forging in the die, the plasticity of the material of the workpiece increases in the course of the deformation of the same, resulting in the manufacture of a Bucket of any configuration allows in one pass. In addition, the mechanical properties of the blade, such as plasticity, structural strength, Notched impact strength, i.e. the characteristic data that determine the operating time of the blades compared to the operating time the one produced by means of non-cutting hot forming Shovels increased by 20 to 25%.

Bei einer Weiterbildung . der Erfindung werden vor dem Vorprofilieren und dem fertigschmieden eines Ausgangswerkstückes im Gesenk seine mit der Gesenkgravur in Berührung stehende Flächen derart profiliert, daß diese Abschnitte zusammen mit der Gesenkgravur Hohlräume bilden, die das Schmiermittel in der Formänderungszone zurückhalten.For further training. of the invention are prior to the pre-profiling and the finish forging of an initial workpiece in the die profiled its surfaces in contact with the die engraving in such a way that these sections together with the Die engraving form cavities that hold back the lubricant in the deformation zone.

Das Vorhandensein von profilierten Flächen des Werkstückes, die mit der Gesenkgravur in Berührung stehen, verbessert die Zentrierung des Werkstückes im Gesenk am Anfang der Verformung.The presence of profiled surfaces of the workpiece that are in contact with the die engraving improves the Centering of the workpiece in the die at the beginning of the deformation.

Die Flächen des Werkstückes, indem sie mit der Gesenkgravur in Berührung stehen, gewährleisten das Abschließen des Schmiermittels in der Formänderungszone und eine gerichtete Bewegung desselben im Verlauf der Verformung in der Richtung der Bewegung des Metalls des Werkstückes.The surfaces of the workpiece in which they are in contact with the die engraving ensure that the Lubricant in the deformation zone and a directional movement of the same in the course of the deformation in the direction the movement of the metal of the workpiece.

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Dieser Umstand gestattet es, das Schmieden im Gesenk unter den Bedingungen der Flüssigkeitsreibung durchzuführen, die günstige Bedingungen für das Fließen des Metalls des Werkstückes im Verlauf des gesamten Prozesses schafft sowie das Entstehen eines physischen Kontaktes zwischen den Flächen des Werkstückes und des Gesenkes ausschließt und die spezifischen Schmiede drücke vermindert; dadurch werden die Haltbarkeit der Schmiedeausrüstungen und die Qualität des herzustellenden Erzeugnisses erhöht.This fact allows forging in the die under to carry out the conditions of fluid friction, the favorable Conditions for the flow of the metal of the workpiece in the course of the entire process creates as well as the emergence excludes physical contact between the surfaces of the workpiece and the die and presses the specific forge reduced; this will increase the durability of the forging equipments and increases the quality of the product to be manufactured.

Im Gesenk für Warmformung, das einen auf einer Oberplatte montierten Pressenstempel mit einem konzentrisch gegenüber diesem angeordneten Gehäuse und eine auf einer Unterplatte angeordnete Matrize enthält, die mit einem wärme isolierten Gehäuse ausgerüstet ist, welches eine Öffnung für das Einsetzen und Austragen der Werkstücke aufweist, wobei die Matrize in Form eines auf der Unterplatte starr befestigten Unterwerkzeuges und einer gegenüber dieser bewegbaren Büchse ausgebildet ist, die mittels an dieser angeschlossener und mit einem Kraftorgan verbundener Zugstangen in eine hin- und hergehende .--axiale Bewegung versetzt wird,wobei der Bewegungsweg der Zugstangen größer als der Bewegungsweg des Pressenstößels ist, ist, erfindungsgemäß, der Pressenstößel auf der Oberplatte hin- und hergehend bewegbar senkrecht zu der zu verformenden Fläche des Werkstückes und in der Ebene dieser Bewegung drehbar angeordnet, wobei in der Ausgangsstellung die Gravur des Pressenstößels unter einem Winkel zur Längsachse des Werkstückes liegt·.In the hot forming die, one on a top plate mounted press ram with a concentric opposite this arranged housing and a matrix arranged on a sub-plate containing the with a thermally insulated housing is equipped, which has an opening for insertion and discharge of the workpieces, the die in the form of a lower tool rigidly attached to the lower plate and a is formed opposite this movable sleeve, which is connected to this and connected to a force organ by means of Tie rods in a reciprocating - axial movement is offset, the movement path of the tie rods greater than the path of movement of the press ram is, according to the invention, the press ram can be moved back and forth on the top plate arranged perpendicular to the surface of the workpiece to be deformed and rotatable in the plane of this movement, in the starting position the engraving of the press ram at an angle to the longitudinal axis of the workpiece ·.

Die Verwirklichung aller oben angeführten Vorteile des Verfahrens ist nur bei der Verwendung eines Gesenkes für Warmformung möglich, bei dem der Pressenstößel eine zusammengesetzteThe realization of all the advantages of the process listed above is only possible when using a die for hot forming in which the press ram is a composite

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Bewegung ausführen kann, die sich zuerst nur aus der fortschreitenden Bewegung besteht und der dann die Drehbewegung überlagert wird. Dabei kann praktisch eine beliebige Bahn dieser Bewegung vorgegeben »erden, die das Formen der Schaufeln von beliebigen Konfigurationen und Typengrößen in einem Arbeitshub der Presse genährleistet.Movement can only result from advancing at first Movement exists and which is then superimposed on the rotary movement. Practically any path of this can be used Movement specified »ground that the shaping of the blades of any configuration and type size in one working stroke nourished the press.

für die Änderung der Bewegungsbahn des Pressenstößels sind keine wesentlichen konstruktiven Änderungen des Gesenkes erforderlich; es werden nur Führungen ausgewechselt, die die Bewegungsbahn des Pressenstößels vorgeben. Sie bestimmen auch den Neigungswinkel des Pressenstößels gegenüber dem Ausgangswerkstück, der in Abhängigkeit von der Typengröße und der Konfiguration des Erzeugnisses, sowie auch von den Abmessungen des Ausgangswerkstücies gewählt wird.no major structural changes to the die are required to change the path of movement of the press ram; only guides that define the path of movement of the press ram are exchanged. You also determine that Angle of inclination of the press ram in relation to the initial workpiece, which depends on the type size and configuration of the product, as well as the dimensions of the original work piece.

Andere Zwecke und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden eingehenden Beschreibung eines Ausfuhr ungsbeispiels und den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. I ein Gesenk zur ffarmformung (Längssohnitt); Fig. 2 den ·. Schnitt nach II--il in Fig. I;Other purposes and advantages of the present invention will be given with reference to the following detailed description of an exemplary embodiment and the drawings explained in more detail. Show it FIG. I a die for forming the arm (longitudinal part); FIG. Fig. 2 the ·. Section along II-II in FIG. I;

" ma
Fig. ■; 3»4,5 die Kineyfcik der Arbeit des Gesenkes; ."ma
Fig. ■; 3 »4,5 the conception of the work of the die; .

Fig. 6 ein Werkstück für die Schaufel mit "schningungsdämpfenden Flanschen";Fig. 6 shows a workpiece for the blade with "vibration damping Flanges ";

Fig. 7 Lage eines = zylindrischen Werkstückes gegenüber der Gesenkgravur am Anfang des Verformungsprozesses;Fig. 7 Position of a = cylindrical workpiece opposite die engraving at the beginning of the deformation process;

Fig. 8 Lage eines . profilierten Werkstückes gegenüber der Gesenkgravur am Anfang des Verformungsprozesses ;Fig. 8 Location of a. profiled workpiece compared to die engraving at the beginning of the deformation process;

Fig. 9, IO eine Variante der Konstruktion des Antriebes des Pressenstempels.Fig. 9, IO a variant of the construction of the drive of the Press ram.

Das Gesenk (Fig.l) enthält einen Pressenstempel I, der mit-The die (Fig. 1) contains a press ram I, which is

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BADBATH

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tels eines Bolzens 2 und Schnapperstifte 3 und 4, welche an einem Querhau.pt 5 der Stange 6 befestigt sind, rn.it dem oberen Ausstoßer der Presse (in Fig. nicht angedeutet) verbunden ist. Der Pressenstempel I ist an einer Lagerplatte 7 mit einer Hut 8 befestigt, die auf der Tragplatte 9 angeordnet ist, welche am Pressenstößel angebracht ist. Der Oberteil des Pressenstempels I ist parallel zu seiner Gravur. means of a bolt 2 and snapper pins 3 and 4, which at a crossbar 5 of the rod 6 are attached, rn.with the upper one Ejector of the press (not indicated in Fig.) Is connected. The press ram I is on a bearing plate 7 with a Hat 8 attached, which is arranged on the support plate 9 which is attached to the press ram. The upper part of the press ram I is parallel to its engraving.

Das Unterwerkzeug ( Matrize) IO ^;und eine Büchse II, die gegenüber dem Unterwerkzeug.m&tels an der Büchse angeschlossener Stangen 12 des unteren Ausstoßers der Presse bewegbar ist, sind auf Platten 13 und 14 angeordnet, welche am Pressentisch befestigt sind. Der Bswegungsweg der Büchse II ist größer als der Bewegungsweg des Pressenstempels 1.The lower tool (die) IO ^; and a sleeve II, which is movable with respect to the lower die, by means of rods 12 of the lower ejector of the press connected to the sleeve, are arranged on plates 13 and 14 which are fixed to the press table. The path of movement of the sleeve II is greater than the path of movement of the press ram 1.

Zur Herstellung von isothermischen Bedingungen in der Formänderungszone sind der Pressenstempel I und das Unter werkzeug . (Matrize) IO mit der Büchse II in wärme isolierten Gehäusen 15 bzw. 16 des Erhitzers I? (Fig· 2) eingeschlossen.The press ram I and the lower tool are used to create isothermal conditions in the deformation zone . (Matrix) IO with the sleeve II in thermally insulated housings 15 or 16 of the heater I? (Fig. 2) included.

Die Gehäuse 15, 16 sind aus einem keramischen Werkstoff ausgeführt, der bei den Temperaturen der Verformung einer Titanlegierung eingesetzt werden kann.The housings 15, 16 are made of a ceramic material executed, which can be used at the temperatures of deformation of a titanium alloy.

In der Ausgangsstellung nimmt die Gravur des PressenstempelsIn the starting position, the engraving of the press ram takes place

1 eine Winkelstellung gegenüber der Achse des Werkstückes 18 ein. Die Größe des Neigungswinkels wird durch das Paar Bolzen1 shows an angular position with respect to the axis of the workpiece 18 a. The size of the angle of inclination is determined by the pair of bolts

2 - Nut 8 bestimmt, und sie wird in Abhängigkeit von der Konfiguration und der Typengröße des herzustellenden Schaufelblattes sowie auch in Abhängigkeit vom Werkstoff und den Abmessungen des Ausgangswerkstückes in einem Bereich von 20° bis zu 45° gewählt. Die Ausgangsstellung wird mittels der Schnapperstifte 3 und 4 gehalten, deren Antrieb durch den Oberaus-2 - groove 8 is determined, and it is selected depending on the configuration and the type size of the blade to be produced as well as depending on the material and the dimensions of the initial workpiece in a range from 20 ° to 45 °. The starting position is held by means of the snapper pins 3 and 4, which are driven by the master

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stößer der Presse (in fig· nicht angedeutet) verwirklicht wird. Zum Einsetzen des Ausgangswerkstückes 18 und zum Austragen des Fertigerzeugnisses (Fig. 2) ist im Gehäuse 16 eine öffnungpusher of the press (not indicated in fig) is realized. For inserting the initial workpiece 18 and for discharging of the finished product (FIG. 2) is an opening in the housing 16

19 (Fig. I) vorgesehen. Die Federn 20 sind mit ihrem einen Ende an den Zugstangen 21 (Fig. 2) des Pressenstempels 1 (Fig.I) und mit ihrem anderen Ende an den Zugstangen 22 (Fig. 2) befestigt, die auf der Tragplatte 9 (Fig.I) angeordnet sind. Die Federn19 (Fig. I) provided. The springs 20 are at one end on the tie rods 21 (Fig. 2) of the press ram 1 (Fig.I) and attached with its other end to the tie rods 22 (Fig. 2), which are arranged on the support plate 9 (Fig.I). The feathers

20 dienen zur Rückführung des Pressenstößels I in die Ausgangsstellung nach der Beendigung des Verformungsprozesses.20 are used to return the press ram I to the starting position after the deformation process has ended.

Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt. Eine zylindrische Stange mit einem Durohmesser 0 52 aus einer Titanlegierung wird auf eine Temperatur von 920 ± 20⁰C erhitzt und durch die Walzen einer Walzstraße geführt, wobei an der Oberfläche der Stange zwei Profilkanäle geformt »erden, deren Halbdurchmesser 20 mm und deren Tiefe 4 bis 6 mm betragen. Die Kanäle sind an den gegenüberliegenden Seiten der Stange entlang ihrer Längsachse angeordnet. Die Abmessungen des Kanals werden in Abhängigkeit von den Abmessungen des Werkstückes, der Viskosität des Schmiermittels, den Abmessungen der Schaufel us«· gewählt. Unter den Bedingungen einer Serienproduktion von Schaufeln können die Hüttenwerke - Zulieferbetriebe - bereits profilierte Stangen liefern, die ohne eine zusätzliche Bearbeitung der Oberfläche benatzt werden können.The procedure is carried out as follows. A cylindrical rod with a Durohmesser 0 52 made of a titanium alloy is heated to a temperature of 920 ± 20 ⁰ C and passed through the rollers of a rolling train, whereby two profile channels are formed on the surface of the rod, their half diameter 20 mm and their depth 4 up to 6 mm. The channels are located on opposite sides of the rod along its longitudinal axis. The dimensions of the channel are selected as a function of the dimensions of the workpiece, the viscosity of the lubricant, the dimensions of the blade. Under the conditions of series production of blades, the smelting works - suppliers - can supply already profiled bars that can be wetted without additional processing of the surface.

Die Profilstange wird in maßhaltige Werkstücke geschnitten, deren Volumen dem Volumen des Fertigerzeugnisses gleich ist* das Werkstück 18 wird mit einem .Schmiermittelschatzüberzug überzogen, in einem Ofen erhitzt und durch die öffnung 19 (Fig.I) in den Arbeitsraum des Gesenkes eingesetzt, in dem es mit seinem Profilabschnitt auf das Unterwerkzeug ( Matrize)IOThe profile bar is cut into dimensionally accurate workpieces, the volume of which is equal to the volume of the finished product * the workpiece 18 is coated with a lubricant treasure coated, heated in an oven and inserted through the opening 19 (Fig.I) into the working space of the die, in which it with its profile section on the lower tool (die) IO

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bis zum Anschlag gegen die Büchse II (an der Stelle der Formbildung des Schaufel fußes gelegt. Das Vorhandensein der Profilabsohnitte am Werkstück 18 gestattet es, nicht nur optimale Bedingungen für die Formbildung des Erzeugnisses durch das Abschließen des Schmiermittels in der Formänderungszone zu gewährleisten, sondern auch eine stabile und beständige Lage des Werkstückes 18 bei dessen Berührung mit dem Pressenstempel I (Fig. 8) zu sichern. Besonders Richtig istddeisbei der Herstellung der Schaufeln von größeren Abmessungen, welche größere Verwind ungs winkel des Schaufelblattes besitzen, bei denen die Lageup to the stop against the sleeve II (at the point of formation of the shape of the shovel foot. The presence of the Profilabsohnitte on the workpiece 18 allows not only optimal To ensure conditions for the shape formation of the product by sealing off the lubricant in the deformation zone, but also a stable and constant position of the workpiece 18 when it comes into contact with the press ram I. (Fig. 8) to secure. This is particularly correct in the production the blades of larger dimensions, which have larger Verwind ungs angle of the blade, in which the situation

eines zylindrischen Werkstückes im Gesenkhohlraum instabil wäre.of a cylindrical workpiece in the die cavity is unstable were.

Der Pressenstempel I, der an der Lagerplatte 7 mittels der Schnapper st if te 3 und¹ 4 sowie auch des Bolzens 2 befestigt ist, bewegt sich bei einer stabilen Lage des Neigungswinkels der Gravur nach unten und verwirklicht eine lokale Verformung des Aus^angewerkstückes 18 durch den vorstehenden Teil der Gravur (Fig. 3)· Dabei wird eine maximale Umverteilung des Metalls des Werkstückes 18 unter gleichseitiger Formbildung des Schaufel faßes und dem gleichzeitigen Fließpressen des Metalls in den Blatteil der Schaufel verwirklicht. Es findet ein Fassonieren (Profilieren) des Werkstückes statt, bei dem eine geregelte Umverteilung des Metalls des Werkstückes und eine Vergrößerung seiner Länge .bewirkt werden.The press ram I, which is attached to the bearing plate 7 by means of the snapper st if te 3 and ¹ 4 as well as the bolt 2, moves downwards when the angle of inclination of the engraving is stable and realizes a local deformation of the Aus ^ angled workpiece 18 the protruding part of the engraving (Fig. 3) · A maximum redistribution of the metal of the workpiece 18 is realized with the same-sided formation of the blade barrel and the simultaneous extrusion of the metal in the blade part of the blade. A shaping (profiling) of the workpiece takes place, during which a regulated redistribution of the metal of the workpiece and an increase in its length are effected.

Der Neigungswinkel der Gravur des Pressenstempels I wird ausgehend von den Bedingungen der Bewegung und der Umverteilung des Metalls durch die gegenseitige Anordnung des Fußes und der Flansche der Schaufel, das Verhältnis zwischen den Abmessungen derselben, die Dicke des Blatteils der Schaufel bestimmt.The angle of inclination of the engraving of the press ram I is based on the conditions of movement and redistribution of the metal due to the mutual arrangement of the root and the flanges of the blade, the relationship between the dimensions same which determines the thickness of the blade part of the blade.

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Nachdem das Metall die Hohlräume der Flansche des Gesenkes erreicht hat, wird der Pressenstempel 1 freigegeben,wozu de Schnapperstifte 3 und 4 mittels des Ausstoßers der Presse aus dem Eontakt mit dem Pressenstempel herausgeführt werden; dadurch wird der Pressenstempel I von einer starren Kopplung mit der Lagerplatte ? (Fig. 4) befreit. Von diesem Zeitρunktf fängt der Pressenstempel I an, nicht nur eine fortschreitende BewegungAfter the metal has reached the cavities of the flanges of the die, the press ram 1 is released, for which purpose the snapper pins 3 and 4 are brought out of contact with the press ram by means of the ejector of the press; as a result, the press ram I is rigidly coupled to the bearing plate ? (Fig. 4) exempted. From this Zeitρpunktf the press ram I begins, not just a progressive movement

in/Vertikalebene, sondern auch eine Drehungsbewegung in derselben Ebene auszuführen, wobei die Verhältnisse zwischen diesen Bewegungen durch die Bedingungen für die Bewegung des Metalls des Werkstückes 18 im Verlauf der Verformung bestimmt sind und in erster Linie durch das Paar "Bolzen 2- Nut 8" vorgegebenen werden. Im Verlauf einer zusammengesetzten Bewegung nimmt der Pressenstempel I letzten Endes die Lage ein, in der die Gravur des Pressenstempels I parallel zur Gravur des linterwerkzeuges IO liegt. Das geschieht, wenn sich der Oberteil des Pressenstempels I, der parallel zu seiner Gravur liegt, gegen die Lagerplatte 7 (Fig. 5) stützt. Der Prozeß eines gerichteten Fließpreesens endet dabei, und die weitere Verformung (etwa 6 bis 10% der gesamten Verformung des Werkstückes) wird durch die Stauchung des Werkstückes im Gesenk ohne Gratbahn verwirklicht. Dabei werden mit Metall besonders schwer zugängliche Abschnitte des Gesenkes ausgefüllt, weiche die Enden des Blattes und die Kinkel des Schaufelfußes -formen.in / vertical plane, but also a rotational movement in the same Plane, the proportions between these movements being determined by the conditions for the movement of the metal of the workpiece 18 are determined in the course of the deformation and are primarily predetermined by the pair "bolt 2-groove 8" will. In the course of a composite movement, the press ram I ultimately assumes the position in which the engraving of the press ram I parallel to the engraving of the lintering tool IO lies. This happens when the upper part of the press ram I, which is parallel to its engraving, against the bearing plate 7 (Fig. 5). The process of a directed flow pressing ends, and the further deformation (about 6 to 10% of the total deformation of the workpiece) is due to the upsetting of the workpiece in the die without a burr realized. Metal is particularly difficult to access Sections of the die filled in, soften the ends of the blade and the angles of the blade root.

Nach dem beendeten Gesenkschmieden werden der Pressenstempel I und die Büchse II zusammen mit dem gesenkgeschmiedeten Werkstück der Schaufel, das in der Büchse II gehalten wird, nach oben bewegt; da der Bawegungsweg der Büchse II größer als der Bewegungsweg des Pressenstößels I ist, wird das Er-After the drop forging is finished, the press punch I and the sleeve II are drop forged together with the one The workpiece of the shovel held in the sleeve II is moved upward; because the Bawegungsweg the bush II larger than the path of movement of the press ram is I, the

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zeugnis aus der Büchse II ausgedrückt, und fällt auf das Uaterwerkzeug 10. Von da aus wird das Werkstück durch, die öffnung 19 aus dem Hohlraum das Gesenkes entfernt· Das Vorhandensein eines solchen Schemas der Entfernung des Erzeugnisses aus dem Arbeitsraum des Gesenkes gestattet es, ein Verwerfen von dünnwandigen Erzeugnissen, insbesondere l Schaufeln auszuschließen. Dann wird die Büchse II mittels des unteren Ausstoßers der fresse in die Ausgangsstellung zurückgeführt, und der Pressenstempel I geht aus der Berührung mit der Büchse II mit Hilfe der Federn 20 heraus, die bei der Drehung des Pressenstempels I im Verlauf der Verformung gedehnt wurden., und nimmt die ursprüngliche Stellung ein,die erneut durch dietestimony expressed from the sleeve II, and falls on the Uaterwerkzeug 10. From there, the workpiece is removed through the opening 19 from the cavity of the die · The presence such a scheme of removal of the product from the working space of the die allows for warping exclude thin-walled products, especially l shovels. Then the sleeve II is returned to the starting position by means of the lower ejector, and the ram I goes out of contact with the sleeve II by means of the springs 20, which when the ram rotates I were stretched in the course of the deformation., And takes on the original position, which is renewed by the

4 "".■-■· Schnapperstifte 3 und (Pig.I) fixiert wird.4 "". ■ - ■ · Snapper pins 3 and (Pig.I) is fixed.

Beispiel. Es wurde das Gesenkschmieden von einem Versuchslos von Schaufeln mit ^Mschw ing ungs dämpf enden Flanschen" aus einer Titanlegierung mit einem Volumen der Flansche durchgeführt,' das dem Volumen des Fußes mit den durchschnittlichen Abmessungen von 60x200 mm gleich ist. Zuerst wurden die profilierten Ausgangswerkstücke 18 mit einem Durchmesser 0 32 und einer Länge von 75 Rm mit einem Glasmasseschmiermittel überzogen, wobei die Methode des Tauchens in die Suspension verwendet wurde. Anschließend wurden diese Werkstücke bei einer Temperatur von 80-100⁰C getrocknet und dann in.einem Ofen auf eine Temperatur von 950 + 5°C erhitzt. Nach diesem Arbeitsgang wird das erhitzte f/erkstück in das Gesenk eingesetzt, das auf eine Temperatut von 950° + 5°C erhitzt ist. Die Erhitzung des Gesenkes wird mittels eines Induktionserhitzers verwirklicht, der von einem Halbleiter- Frequenzwandler gespeist wird. Mit -seinem Profilteil wird das Werkstück 18 auf die Matrize IO bi-s Example. The drop forging of a test ^{batch of blades with M} vibration-damping flanges "made of a titanium alloy with a volume of the flanges equal to the volume of the base with the average dimensions of 60x200 mm. First, the profiled starting workpieces 18 coated with a glass frit lubricant having a diameter of 0 32 and a length of 75 Rm, the method of dipping was used in the suspension. then, these pieces were dried at a temperature of 80-100 ⁰ C and then in.einem furnace to a temperature from 950 + 5 ° C. After this operation, the heated piece is inserted into the die, which is heated to a temperature of 950 ° + 5 ° C. The die is heated by means of an induction heater made from a semiconductor - Frequency converter is fed. With its profile part, the workpiece 18 is on the die IO bis-s

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zum Anschlag gegen den Schloßteil der Büchse II gelegt und unter den Verhältnissen der Überverformbarkeit bei Geschwindigkeiten verformt, die unter 2 mm/sek pro einen Hub der Presse liegen.put to the stop against the lock part of the sleeve II and below the ratios of over-deformability deformed at speeds below 2 mm / sec per one stroke of the press lie.

Dabei dringt der Pressenstößel I, dessen Neigungswinkel zur Längsachse des Werkstückes in der Ausgangsstellung 28° beträgt, fa das Werkstück 18 mit seinem vorstehenden Gravurteil ein, führt nur eine fort achreit ende Bewegung aus und verwirklicht eine gerichtete Umverteilung des Metalls des Werkstückes in der Formänderungzone.The press ram I penetrates its angle of inclination to the longitudinal axis of the workpiece in the starting position is 28 °, fa the workpiece 18 with its protruding engraving part one, only executes and realizes a progressive movement a directed redistribution of the metal of the workpiece in the deformation zone.

Dabei werden durch die profilierten Abschnitte des Werkstückes 18 (Fig. 8) zusammen mit den Gravuren des Pressensteapels I und der Matrize IO Kanäle gebildet, in denen das Schmiermittel durch den Eontakt zwischen dem Werkstück 18» dem Pressenstempel I und der Matrize IO abgeschlossen wird. Im Verlauf der Verformung bewegt sich das Schmiermittel hauptsächlich entlang der Achse des Ausgangswerkstückes, d.h. in der Richtung, in der das Metall vorzugsweise fließt, indem es auf diese Weise vollkommane Bedingungen für den Kontakt zwischen dem Metall des Werkstückes 18 und dem Metall des Gesenkes durch das Trennmedium (Schmiermittelschutzüberzug) schafft. Nachdem das Metall des Werkstückes die Zone der Hohlräume unter den "schwingungsdämpfenden Flanschen" im Gesenk (Fig. 3, 4) erreicht hat, dringt der Pressenstempel I in das Werkstück 18 mm tief ein und fängt . an, sich zu drehen. Dabei vermindert sich der Neigungswinkel der Gravur des Pressenstempels I gegenüber der Längsachse des Werkstücks 18.The profiled sections of the workpiece 18 (FIG. 8) together with the engravings of the press stack I and the die IO channels are formed in which the lubricant through the contact between the workpiece 18 »the Press punch I and the die IO is completed. In the course of the deformation, the lubricant mainly moves along the axis of the starting workpiece, i.e. in the direction in which the metal flows preferentially in that it in this way perfect conditions for contact between the metal of the workpiece 18 and the metal of the die through the separating medium (protective lubricant coating). After the metal of the workpiece under the zone of the cavities the "vibration-damping flanges" in the die (Fig. 3, 4) reached, the press ram I penetrates into the workpiece 18 mm deeply and catches. to turn. The angle of inclination of the engraving of the press ram I is reduced in relation to this the longitudinal axis of the workpiece 18.

in der ■·■·■■in the ■ · ■ · ■■

Im Verlauf der gesamten Zeit, / sich der Pressenstempel I dreht, wird der Prozeß der gerichteten Verformung fortge-During the entire time / the press ram I rotates, the process of directional deformation continues

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setzte die Beendigung dieses Prozesses entspricht dem Moment, wo sich der Oberteil dea Prassenstempels I gegen die Lagerplatte 7 stützt und die Gravuren des Pressenstempels und der Matrize IO zueinander parallel werden. Von diesem Zeitpunkt an stellt der Preasenstempel I seine Drehung ein, bildet eine geschlossene Arbeitszone und führt nur eine fortschreitende Bewegung aus.continued the termination of this process corresponds to the moment where the upper part of the stamp I is against the bearing plate 7 and the engravings of the press ram and the die IO become parallel to one another. From now on if the release stamp I stops rotating, it forms a closed one Work zone and only makes one progressive movement.

Im Ergebnis dieser Bewegung, deren Größe 6% der gesamten Verformung des Werkstückes entspricht, wird die Gravur des Gesenkes ^irL den besonders ' schraer zugänglichenAs a result of this movement, the size of which corresponds to 6% of the total deformation of the workpiece, the engraving of the die ^becomes the one that is particularly more obliquely accessible

Abschnitten des Gesenkes vollständig ausgefüllt. Dann wird die Schaufel (Fig. 6) aus der Gesenkgravur entfernt und in der Luft abgekühlt.Sections of the die completely filled. Then the shovel (Fig. 6) is removed from the die engraving and in the air cooled down.

Pig. 9» IO stellen ein Ausführungsbeispiel der Konstruktion des Antriebs des Pressenstempels I dar, der eine Erhöhung der Zuverlässigkeit sowie auch der Universalität des Gesenkes beim Übergang zur Herstellung eines neuen Erzeugnisses und eine schnelle Neueinrichtung durch die Auswechselung von vereinheitlichten Elementen des Gesenkes gewährleistet. Die erfindungsgemäße Konstruktion gestattet es, die Presse ohne den Oberaasstoßar (in JIg* nicht angedeutet) zu verwenden.Pig. 9 »IO represent an embodiment of the construction of the drive of the press ram I, which is an increase the reliability as well as the universality of the die in the transition to the manufacture of a new product and a quick set-up due to the replacement guaranteed by standardized elements of the die. The construction according to the invention allows the press to be used without the Oberaasstoßar (not indicated in JIg *).

Bei der vorliegenden Konstruktion wird die Befestigung und die Rückführung des Pressenstempels 1 in die Ausgangsstellung mittels eines hydraulischen Kraftzylinders 23 verwirklicht, der mit Hilfe von Gelenkzapfen 53 und 35 den Pressenstempel .1 mit der Tragplatte 9 V6-..*~£det. Um eine schnelle Neueinrichtung des Gesenks beim Übergang zum Gesenkschmieden eines neuenIn the present construction, the fastening and the return of the press ram 1 is in the starting position realized by means of a hydraulic power cylinder 23, the with the help of pivot pins 53 and 35 the press ram .1 with the support plate 9 V6 - .. * ~ £ det. To quickly set up a new one of the die when transitioning to drop forging a new one

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Erzeugnisses zu gewärleiten und verschiedene Verhältnisse zwischen den Geschwindigkeiten der Drehung des Pressenstempels IProduct and different relationships between the speeds of rotation of the press ram I.

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und den Geschwindigkeiten der fortschreitenden Bewegung dessel-and the speeds of the progressive movement of the

der
ben in/Vertikal ebene zu erhalten, sind die geneigten Nuten in der Lagerplatte 7 des Pressenstempels I auf auswechselbaren Elementen 24 ausgeführt. Außerdem gestattet es eine solche konstruktive Lösung, die Elemente 24 beim Ausfall derselben z.B. infolge des Verschleißes auszuwechseln.the
ben in / vertical plane, the inclined grooves in the bearing plate 7 of the press ram I are made on exchangeable elements 24. In addition, such a constructive solution allows the elements 24 to be replaced in the event of failure, for example as a result of wear.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Konstruktion des Gesenkes enthält einen Pressenstempel I, der mittels eines Halters 25 des Pressenstempels I an der Platte 26 befestigt ist, welche mittels der Bolzen 2, weiche in den Nuten 8 der auswechselbaren Elemente 24 angeordnet sind, an der Platte 7 befestigt ist, die auf der Tragplatte 9 angeordnet ist.The inventive embodiment of the construction of the die contains a press ram I, which by means of a holder 25 of the press ram I is attached to the plate 26, which by means of the bolts 2, soft in the grooves 8 of the exchangeable elements 24 are arranged, is attached to the plate 7, which is arranged on the support plate 9.

Das Unterwerkzeug . (Matrize)IO und die gegenüber diesem bewegbare Büohse II sind mittels der an dieser angeschlossenenThe lower tool. (Die) IO and the opposite of this movable Büohse II are connected to this by means of the

Stangen 12 des unteren Ausstoßers der Presse auf den unteren Lagerplatten 13 und 14 angeordnet, welche auf dem Prassentisch befestigt sind.Rods 12 of the lower ejector of the press on the lower Bearing plates 13 and 14 arranged, which on the dressing table are attached.

Der Pressenstempel I und die Matrize IO sind in raärmeisolierten Gehäusen 15 und 16 des Erhitzers 17 eingeschlossen. Zum Einsetzen und zum Austragen des Werkstückes 18 ist im Gehäuse 16 eine öffnung 19 vorgesehen. Der Kraftzylinder 23 verbindet mittels der Gelenkzapf en. 33 und 35 den Pressenstempel I und die obere Tragplatte 9.The press ram I and the die IO are heat-insulated Housings 15 and 16 of the heater 17 included. An opening 19 is provided in the housing 16 for inserting and removing the workpiece 18. The power cylinder 23 connects by means of the pivot pin. 33 and 35 the press ram I and the upper support plate 9.

Betrachten wir eine konkrete Ausführung des Verfahrens mittels des Gesenks mit der vorgeschlagenen Ausbildungsvariante des Antriebes des Pressenstempels I am Beispiel der Herstellung einer Schaufel von größeren Abmessungen mit "schwingungsdampf enden Flanschen".Let us consider a specific embodiment of the method by means of the die with the proposed design variant of the drive of the press ram I using the example of the production of a blade of larger dimensions with "vibration-damped flanges".

Das Ausgangsprofilwerkstüok 18 wird mit einem Schmiermit-The starting profile work piece 18 is coated with a lubricant

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tel überzogen, erwärmt und durch die Öffnung 19 dea Gehäuses auf das.Unterwerkzeug der Matrize IO bis zum Anschlag gegsn die Büchse II (an der Stelle der Formung des Fußes ) gelegt. tel coated, heated and through the opening 19 dea housing on the lower tool of the die IO as far as it will go the sleeve II placed (at the point of formation of the foot).

Der Pressenstempel I, der mittels des Kraftzylinders 23 starr befestigt ist, welcher im Anfangsstadium der Formbildung im Betriebszustand eines hydraulischen Schlosses arbeitet, bewegt sich nach unten und verwirklicht eine lokale SOrmbildung des Werkstückes 18 durch den vorstehenden Teil der Gravur· Dabei wird eine Umverteilung des Metalls unter gleichzeitigen Ausformung des Schaufelfuß es · und dem Stauchen des Metalls entlang der Längsachse des Schaufelblattes verwirklicht.The press ram I, which by means of the power cylinder 23 is rigidly attached, which works in the operating state of a hydraulic lock in the initial stage of forming the shape, moves downward and realizes a local shaping of the workpiece 18 through the protruding part the engraving · This involves a redistribution of the metal under simultaneous shaping of the blade root es · and the Realized upsetting of the metal along the longitudinal axis of the airfoil.

Im folgenden fängt der Pressenstempel I nach seiner Befreiung von der starren Verbindung mit der Platte 9 mittelsIn the following, the press ram I starts after it has been released of the rigid connection with the plate 9 by means of

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des hydraulischen Zylinders 23 an, sich in/Vertikalebene zu drehen, wobei bei Notwendigkeit die Drehung zusammen mit der fortschreitenden Bewegung in derselben Ebene durchgeführt werden kann. In diesem !"all wird der hydraulische Zylinder 23 eingeschaltet, der die Drehung des Pressenstempels I entweder beschleunigen oder verlangsamen kann. Im Verlauf einer zusamaengesetzten Bewegung wird der Prassenstempel I eine Drehung gegenüber der Matrize IO in dem Momant vollenden, wo sich der Oberteil der Platte 2? gegen die Platte 9 stützt. Die Strek-. kung wird dabei beendet und die weitere Verformung bis zum endgültigen Ausfüllen der Gesenkgravur wird durch Stauchung mittels der parallelen Gravuren des Pressenatempels und des Uhter-of the hydraulic cylinder 23 to rotate in the vertical plane, the rotation if necessary together with the progressive movement can be carried out in the same plane. In this! "All the hydraulic cylinder 23 is switched on, which can either accelerate or slow down the rotation of the press ram I. In the course of a compound Movement, the stamping stamp I is a rotation opposite of the die IO in the moment where the Top of plate 2? against the plate 9 supports. The Strek. The deformation is ended and the further deformation up to the final The die engraving is filled in by upsetting using the parallel engravings of the press stamp and the Uhter-

' ■' , ' k " ■"■ Werkzeuges ( Matrize)I0 verwirlicht.'■', 'k "■" ■ Tool (die) I0.

!fach der Beendigung, des Arbaitshubes dee Gesenkes bewegen sich der Pressenstößel I, die Büchse II und das gesenkgeschmiedete Werkstück IS nach oben; da die Größe des Bewegungsweges der Büchse II die Größe des Bewegungsweges des Pressenstempels I übersteigt, wird das gesenkgesohmiedete -Werkstück aus der Büchse II ausgedrückt und fällt auf das Unterwerkzeug der Matrize IO; von da aus wird es duroh die Öffnung 19 aus dem Gesenk entfernt. Die Buchse II wird in die Ausgangsstellung rückgeführt, und der Pressenstempel I geht aas der Berührung mit der Büchse II heraus und nimmt mittels des KraftZylinders 23 die Anfangsstellung ein, die durch denselben hydraulischen Zylinder 23 fixiert rcird, der erneut im .Betriebszustand des hydraulischen Schlosses betrieben wird.When the end of the work stroke of the die, the press ram I, the sleeve II and the drop-forged workpiece IS move upwards; since the size of the path of movement of the sleeve II exceeds the size of the path of movement of the press ram I, the die-cut workpiece is pressed out of the sleeve II and falls onto the lower tool of the die IO; from there it is removed through the opening 19 from the die. The socket II is returned to the starting position, and the press ram I comes out of contact with the sleeve II and, by means of the power cylinder 23, assumes the initial position, which is fixed by the same hydraulic cylinder 23 that is again operated in the operating state of the hydraulic lock will.

Nachdem ein neues Werkstück in das.Gesenk eingesetzt norden ist, wird der Arbeitszyklus Riederholt.After a new workpiece has been inserted into the die the cycle is repeated.

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VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DER WERKSTUCKE FÜR SCHAUFELN VON TURBINEN UND VERDICHTERN SOWIE EIN GESENK ZU DESSEN DURCHFÜHRUNGMETHOD OF MANUFACTURING WORKPIECES FOR BLADES OF TURBINES AND COMPRESSORS AND A DIE IT'S IMPLEMENTATION

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Die Erfindung ist vorwiegend zur Herstellung von Schaufeln von größeren Abmessungen mit '-suntVingungsdampfenden Flanschen" und von Doppelfuß schaufeln bestimmt, die für den Bau von Flugzeugmotoren verwendet werden.The invention is primarily for the manufacture of blades of larger dimensions with '-suntVingungsdampfende flanges " and double-butted shovels intended for the construction of aircraft engines be used.

Das Verfahren besteht in der Herstellung eines Maßwerkstückes, dem Auftragen auf dieses eines Schmiermittels mit anschließender Trocknung des Schaiermittelüberzuges und der Erhitzung des Werkstückes(Ia)* Nach der Durchführung der genannten Arbeitsgänge wird das Werkstück (18) der Streckung Lmtsr gleichzeitiger spanloser Formung in einer Gravur des Gesenkes ohne Gratbahn in einem Durchgang ausgesetzt.The process consists of the production of a custom-made workpiece, the application of a lubricant to it and the subsequent application of a lubricant Drying of the lubricant coating and heating of the workpiece (Ia) * After the above has been carried out Work steps, the workpiece (18) of the stretching Lmtsr Simultaneous non-cutting forming in an engraving of the die without a flashing in one pass.

Vor der Verformung des Werkstückes (18) der Schaufel im Gesenk ohne Gratbahn werden die mit der Gesenkgravur in Berührung stehenden Fläohen des Werkstückes (18) derart profiliert, dgüi diese Abschnitte zusammen mit der Gesenkgravur Hohlräume bilden, die das Schmiermittel in der Formänderungszone zurückhalten.Before the deformation of the workpiece (18) of the blade in the Die without a ridge path, the surfaces of the workpiece (18) which are in contact with the die engraving are profiled in such a way that dgüi these sections together with the die engraving form cavities that the lubricant in the deformation zone hold back.

Die Verformung des Werkstückes(I8) wird unter den Verhältnissen der Superplastizität durchgeführt.The deformation of the workpiece (I8) is under the conditions of superplasticity.

Das Gesenk zur Warmformoag des Werkstückes .enthält einen Pressenstempel (I), der auf der Oberplatte (7) des Gesenkes hin- und hergehend gegenüber dem.genannten Werkstück (18) und in der Ebene der hin- und hergehenden Bewegung drehbar angeordnet ist. Die Gravur des Pressenstempels (I) ist in der Aus-The die for thermoforming the workpiece. Contains a Press ram (I) that moves back and forth on the top plate (7) of the die in relation to the workpiece (18) and is rotatably arranged in the plane of the reciprocating movement. The engraving of the press ram (I) is in the

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gangsstellung unter einem Winkel zur Längsachse dea Werkstückea (18) angeordnet. Die Matrize (10) dea Gesenkes ist auf der unteren Lagerplatte (13) angeordnet und in Form einea feststehenden Unterwerkzeuges und einer gegenüber diesem bewegbaren Büchse(II) mit Stangen(I2) ausgebildet, die mit dem unteren Ausstoßer der Presse verbunden sind.Initial position at an angle to the longitudinal axis of the workpiece a (18) arranged. The die (10) dea die is on the arranged lower bearing plate (13) and in the form of a fixed Lower tool and one relative to this movable Bush (II) formed with rods (I2) which are connected to the lower ejector of the press.

Die Abmessungen der Teile des Gesenkes werden derart gewählt, daß die Größe des Bewegungsweges der Stangen (12) die Größe des Bewegungsweges des Pressenstempels (I) übersteigt.The dimensions of the parts of the die are chosen in such a way that that the size of the path of movement of the rods (12) exceeds the size of the path of movement of the press ram (I).

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Claims

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Ufimsky Aviatsionny Institut imeni Ordzhonikidze, Ufa, USSR, ulitsa K. Marxa 12

Q VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DER »VERKSTÜCKE FÜR SCHAUFELN Q METHOD OF MANUFACTURING THE »BOWLS FOR SHOVELS

FROM TUHBINES AND COMPRESSORS AND A DIE FOR THESE PROCESSING j

PATENT REQUESTS

[I.jProcess for manufacturing the workpieces for blades of turbines and compressors, the production of a tailor-made workpiece, application of a lubricant to this, longitudinal stretching of the workpiece with gradual displacement of the material of the workpiece from its one end to the other and the subsequent non-cutting forming includes, thereby marked it is worthwhile that the stretching of the workpiece (18) is carried out simultaneously with the non-cutting forming in a die without a flashing path in one pass.

2. The method according to claim I, characterized e i c h η e t that the stretching of the workpiece (18) together is carried out with the non-cutting forming under the conditions of superplasticity.

3 · Procedure close to claim !, Characterized by

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Ze refuses that before the stretching and the non-cutting shaping of the original workatuckea (18) its with the die.Gesenkgravur in contact * ¹ surfaces are profiled in such a way that these sections together with the gas engraving form cavities that retain the lubricant in the deformation zone.

4. Die for forming the mold for the realization of the process according to claim I, the one mounted on the top plate milling punch with a concentric to this thermally insulated housing and one on a lower plate contains arranged die, which is equipped with a thermally insulated housing, which has an opening for insertion and discharging the iiferkteile, wherein the die in Form of a lower tool rigidly attached to the lower plate and a bushing movable relative to this is, which by means of rods connected to a force organ in a reciprocating ·. axial movement is offset, the movement path of the tie rods greater than the movement path of the Press ram is characterized that the press ram (I) can be moved back and forth on the top plate (9) relative to the workpiece (18) to be deformed and rotatably arranged in the plane of jin-and-going motion is, wherein in the starting position the engraving of the press ram (I) at an angle to the longitudinal axis of the workpiece (18) lies.

5. Die according to claim. 4, characterized in that the Rotational movement of the press ram (1) relative to the plate (7) carrying it through the sliding of the two parts against each other on two Sliding points happens, with at least one of the sliding points going through. a guide groove (8) is formed in which a bolt (2) slides.

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6. Die according to claims 4 or 5, characterized in that the center of the rotational movement of the press ram is opposite the plate carrying it wanders.

7. Die according to claims 4 to 6, characterized by a device for locking the press ram (1) with respect to the plate carrying him (7).

8. Die according to claim 7, characterized in that the locking device is designed in the form of snapper pins (3, 4) is.

9. Die according to claim 7, characterized in that the locking device is in the form of a lockable hydraulic cylinder (2J) is executed.

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