FR2489722A1 - Turbine blade making method - involves shaping blade by extrusion into blind cavity in one-piece die - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé de fabrication d'aubes et dispositif pour leur vrillage
L'invention concerne le travail des métaux par pression et a notamment pour objet un procédé de fabrication d'aubes et un dispositif pour leur vrillage.Method for manufacturing blades and device for twisting them
The invention relates to the working of metals by pressure and in particular relates to a method of manufacturing blades and a device for their twisting.
Il est avantageux d'appliquer la présente invention pour la fabrication d'aubes de turbines et d'aubes de compresseurs pour moteurs d'avion. It is advantageous to apply the present invention for the manufacture of turbine blades and compressor blades for aircraft engines.
En outre, il est possible d'appliquer l'invention pour la fabrication d'aubes de turbines à vapeur et d'aubes de turbines hydrauliques. In addition, it is possible to apply the invention for the manufacture of steam turbine blades and hydraulic turbine blades.
Actuellement, la fabrication de moteurs d'avion croissant de plus en plus, l'élévation de leur potentiel de vie a nécessité de créer de nouveaux procédés technologiques hautement efficaces qui assureraient une haute fiabilité, les frais de fabrication demeurant aussi réduits que possible. Currently, with the increasing production of aircraft engines, the raising of their life potential has required the creation of new highly efficient technological processes which would ensure high reliability, the manufacturing costs remaining as low as possible.
Dans des moteurs d'avion, les aubes sont les pièces qui jouent un rôle important dans le fonctionnement du moteur et qui travaillent dans des conditions de hautes températures et de charges élevées et variables. In aircraft engines, the blades are the parts that play an important role in the operation of the engine and that work under conditions of high temperatures and high and variable loads.
Ces particularités obligent de fabriquer de telles aubes avec des alliages réfractaires très coûteux. La qualité et la stabilité de leurs caractéristiques doivent satisfaire aux conditions les plus sévères. De plus, ce sont les pièces du moteur qui sont les plus massives, les plus compliquées et les plus chères. Leur coût onstitue 35 à 452 du coût total du moteur. Voilà pourquci, on doit prêter une grande attention à la création de nouveaux procédés de fabrication d'aubes. These features make it necessary to manufacture such blades with very expensive refractory alloys. The quality and stability of their characteristics must meet the most severe conditions. In addition, the engine parts are the most massive, the most complicated and the most expensive. Their cost is 35 to 452 of the total cost of the engine. This is why we must pay great attention to the creation of new blade manufacturing processes.
Actuellement, selon les procédés de fabrication d'aubes connus, on prévoit, en règle générale, la production d'ébauches des aubes, dont la forme est rapprochée au maximum de la configuration des pièces finies. Cependant, ces procédés connus ne donnent pas la possibilité d'obtenir des ébauches avec une précision élevée sans les bavures ou les ébarbures qui se forment, suivant le profil de l'aube, pendant la déformation. Currently, according to known blade manufacturing methods, provision is generally made for the production of blades, the shape of which is as close as possible to the configuration of the finished parts. However, these known methods do not give the possibility of obtaining blanks with high precision without the burrs or burrs which form, depending on the profile of the blade, during the deformation.
Tous ces inconvénients impliquent de faire appel à l'usinage des aubes qui devient de plus en plus compliqué à mesure de la complication de la forme de la pièce finie.De grands angles de vrillage du profil de l'aube posent de grandes difficultés de fabrication et leur augmentation complique non seulement la technologie de l'usinage, les accessoires, l'équipement et les dispositifs, mais aussi la technologie de matriçage à la suite de la complication des outils de matriçage et des conditions du filage du métal pendant le matriçage. All these drawbacks involve calling up the machining of the blades, which becomes more and more complicated as the shape of the finished part becomes more complicated. Large angles of twisting of the blade profile pose great manufacturing difficulties. and their increase complicates not only the machining technology, accessories, equipment and devices, but also the die-stamping technology as a result of the complication of stamping tools and the conditions of metal spinning during stamping.
On connaît un procédé de fabrication d'aubes de turbines et de compresseurs à profil d'épaisseur variable et à embase de fixation en "queue d'aronde" comprenant des opérations de formage préalable des ébauches par laminage dans un laminoir alterné qui s'effectue avec une diminution du taux de réduction et avec le coupage simultané d'une bande profilée en éléments distincts après lequel on réalise l'estampage à chaud, le calibrage, le traitement thermique et l'usinage (certificat d'auteur URSS nO 470347). A process is known for the production of blades of turbines and compressors with a profile of variable thickness and with a "dovetail" fixing base comprising operations of prior forming of the blanks by rolling in an alternating rolling mill which is carried out with a reduction in the reduction rate and with the simultaneous cutting of a profiled strip into separate elements after which hot stamping, calibration, heat treatment and machining are carried out (USSR author's certificate No. 470347).
L'inconvénient principal de ce procédé réside en un matriçage et un usinage difficiles résultant d'un grand nombre d'opérations et de passes ainsi que dans la géométrie compliquée de l'aube à usiner. The main drawback of this process resides in a difficult forging and machining resulting from a large number of operations and passes as well as in the complicated geometry of the blade to be machined.
On connaît aussi un procédé de fabrication d'aubes de turbines et de compresseurs comprenant un chauffage de l'ébauche, la déformation plastique suivie du calibrage jusqu'au vrillage de l'aube, combiné avec un traitement thermique, un chauffage de l'ébauche étant réalisé en deux stades ; tout d'abord, on chauffe la partie de queue et, ensuite, l'ébauche toute entière (certificat d'auteur URSS nO 326998). There is also known a process for manufacturing blades of turbines and compressors comprising a heating of the blank, the plastic deformation followed by the calibration until the twisting of the blade, combined with a heat treatment, a heating of the blank being carried out in two stages; first of all, the tail part is heated and then the entire blank (USSR author's certificate No. 326998).
L'inconvénient important de ce procédé réside en un grand nombre d'opérations du procédé de formage de l'ébauche de l'aube. The significant drawback of this process resides in a large number of operations of the process for forming the preform of the blade.
Tous les procédés connus de fabrication d'aubes ne peuvent pas assurer l'obtention des ébauches sans surépaisseur du profil et pour l'usinage dudit profil sans qu'il se produise, pendant le processus de déformation, des bavures qui se forment suivant le périmètre de l'aube, et ce qui est surtout indésirable, suivant les bords ou arêtes de l'aube. Pour l'ébavurage, il faut donc prévoir des frais supplémentaires. De plus, la formation de bavures sur les bords nécessite d'augmenter la surépaisseur pour éviter l'endommagement des bords pendant l'ébavurage car les bords sont les éléments les plus faibles du profil et même les plus petits défauts sur ces bords (égratignures, brûlures, microfissures) provoquent, pendant l'utilisation, la détérioration de l'aube. All the known methods of manufacturing blades cannot ensure that the blanks are obtained without an excess thickness of the profile and for the machining of said profile without burrs which form along the perimeter occurring during the deformation process. of dawn, and what is especially undesirable, along the edges or edges of dawn. For deburring, it is therefore necessary to provide additional costs. In addition, the formation of burrs on the edges requires increasing the thickness to avoid damaging the edges during deburring because the edges are the weakest elements of the profile and even the smallest defects on these edges (scratches, burns, micro-cracks) cause the dawn to deteriorate during use.
En outre, la précision de l'ébauche fabriquée selon tous les procédés connus dépend non seulement de la précision de l'estampe mais aussi de la précision de la presse. Des jeux, des désaxages, des gauchissements, un non-parallélisme du mouvement du coulisseau de la presse par rapport à sa table, influent eux aussi sur la précision de l'ébauche en modifiant ses dimensions géométriques. In addition, the precision of the blank manufactured according to all known methods depends not only on the precision of the stamping but also on the precision of the press. Clearances, offsets, warping, non-parallelism of the movement of the press slide with respect to its table, also influence the precision of the preform by modifying its geometric dimensions.
Il convient de noter que, selon tous les procédés connus de fabrication d'aubes, on prévoit l'obten- tion d'ébauches dont la forme se rapproche au maximum de la forme des pièces finies. Malgré un certain nombre d'avantages, notamment une élévation du coefficient d'utilisation du métal, cette particularité complique usinage des aubes à grand angle de vrillage. Cet inconvénient est dû àce que le positionnement de l'aube sur des machines-outils devient très compliqué alors que l'usinage du profil nécessite un équipement dont le système cinématique est également compliqué. De plus, on doit surmonter des difficultés supplémentaires à l'estampage pour lequel il faut produire et utiliser des outils plus compliqués. It should be noted that, according to all the known methods of manufacturing blades, provision is made for obtaining blanks whose shape is as close as possible to the shape of the finished parts. Despite a certain number of advantages, in particular an increase in the coefficient of use of the metal, this characteristic complicates the machining of the blades with a large twist angle. This drawback is due to the fact that the positioning of the blade on machine tools becomes very complicated while the machining of the profile requires equipment whose kinematic system is also complicated. In addition, there are additional difficulties in stamping for which more complicated tools have to be produced and used.
Pour la mise en oeuvre des procédés connus, on fait appel aux estampes de déformation des pièces à chaud. Une estampe connue comprend un poinçon, monté sur un plateau supérieur et pourvu d'un capot calorifuge, installé d'une manière concentrique par rapport à celui-ci, ainsi qu'une matrice placée sur un plateau inférieur et munie, elle aussi, d'un capot calorifuge présentant une ouverture pour la pose et l'évacuation des ébauches (certificat d'auteur URSS nO 462247). For the implementation of known methods, use is made of deformation stamps of hot parts. A known print comprises a punch, mounted on an upper plate and provided with a heat-insulating hood, installed concentrically with respect thereto, as well as a matrix placed on a lower plate and also provided with '' a heat-insulating cover with an opening for the laying and removal of the blanks (USSR author's certificate No. 462247).
Toutefois, cette estampe est caractérisée par un certain nombre d'inconvénients. En premier lieu, c'est le gauchissement des pièces forgées minces (du genre des aubes) qui peut avoir lieu pendant leur évacuation de la matrice de l'estampe. En outre, la construction envisagée ne permet pas d'obtenir une haute précision desFébauches sans bavure ou ébarbure qui se forment suivant des secteurs périphériques de la pièce pendant le processus de déformation. However, this print is characterized by a number of drawbacks. In the first place, it is the warping of thin forgings (like the blades) which can take place during their evacuation from the die of the print. In addition, the envisaged construction does not make it possible to obtain high precision of the burrs without burrs or burrs which form along peripheral sectors of the part during the deformation process.
I1 existe aussi un dispositif pour le vrillage des ébauches comportant un outil exécuté sous forme d'un paquet d'anneaux, dont chacun porte, sur une face d'extrémité, un axe et, sur l'autre face, un butoir coopérant avec l'axe de l'anneau voisin, ainsi qu'un entraînement réalisant la rotation des anneaux et un mécanisme de fixation des ébauches. Sur chaque anneau, sur sa face d'extrémité portant un butoir, on a pratiqué des rainures de deux côtés de l'axe du doigt, tandis que les butoirs sont exécutés sous forme de plaques interchangeables montées dans ces rainures (certificat d'auteur URSS nO 541564). Le dispositif est destiné au vrillage ou au redressage de pièces laminées, par exemple de bandes métalliques. There is also a device for twisting blanks comprising a tool executed in the form of a pack of rings, each of which carries, on one end face, an axis and, on the other face, a stopper cooperating with the 'axis of the neighboring ring, as well as a drive performing the rotation of the rings and a mechanism for fixing the blanks. On each ring, on its end face carrying a stopper, grooves were practiced on two sides of the axis of the finger, while the stops were executed in the form of interchangeable plates mounted in these grooves (USSR author's certificate No. 541564). The device is intended for twisting or straightening laminated parts, for example metal strips.
Le dispositif connu, en assurant un angle variable du vrillage des ébauches d'une épaisseur et d'une géométrie identiques suivant toute la longueur, n'assure re cependant pas le vrillage des pièces du genre des aubes dont l'épaisseur et la géométrie du profil sont variables suivant la longueur de l'ébauche. Cet inconvénient est dû à ce qu'il est très difficile et, dans la majorité des cas, même impossible, de placer les aubes dans l'outil constitué par un paquet d'anneaux par suite de la différence d'épaisseur et de géométrie des différentes sections du profil. Après que l'aube est vrillée, il est très difficile de la retirer du paquet d'anneaux. The known device, by ensuring a variable angle of the twist of the blanks of identical thickness and geometry along the entire length, does not, however, ensure twisting of parts of the blade type whose thickness and geometry profile are variable depending on the length of the blank. This drawback is due to the fact that it is very difficult and, in most cases, even impossible, to place the blades in the tool constituted by a pack of rings due to the difference in thickness and geometry of the different sections of the profile. After the dawn is twisted, it is very difficult to remove it from the ring pack.
Il en résulte que l'inconvénient principal de tous les procédés connus de fabrication d'aubes réside en un grand besoin de main d'oeuvre pendant l'estampage et l'usinage vu le grand nombre d'opérations et de passes ainsi que de la forme compliquée des aubes à usiner. As a result, the main drawback of all the known methods of manufacturing blades is a great need for labor during stamping and machining given the large number of operations and passes as well as the complicated shape of the blades to be machined.
Tous les dispositifs connus pour déformation des aubes sont caractérisés par un nombre d'inconvénients généraux, dont le principal réside dans l'impossibilité d'obtenir les ébauches des aubes avec une haute précision et sans bavure et ébarbure suivant le profil de l'aube. All the known devices for deformation of the blades are characterized by a number of general drawbacks, the main one of which is the impossibility of obtaining the drafts of the blades with high precision and without burrs and burrs according to the profile of the blade.
On s'est donc posé le problème de mettre au point un tel procédé de fabrication d'aubes et le dispositif pour leur vrillage dans lequel les caractéristiques plastiques du matériau de l'ébauche de l'aube soient améliorées dans le but d'assurer la possibilité du formage définitif des aubes après leur usinage. We therefore posed the problem of developing such a method of manufacturing blades and the device for twisting them in which the plastic characteristics of the material of the blade blank are improved in order to ensure the possibility of the final shaping of the blades after their machining.
Le procédé conforme à l'invention comprend un chauffage des ébauches, un estampage tridimensionnel dans une estampe fermée, un vrillage ultérieur de la plume, un usinage et un traitement thermique, et il est caractérisé en ce que l'estampage tridimensionnel dans l'estampe fermée est réalisé en régime de superplasticité et le vrillage de l'aube s'effectue après son usinage. The method according to the invention comprises heating of the blanks, three-dimensional stamping in a closed stamp, subsequent twisting of the pen, machining and heat treatment, and it is characterized in that the three-dimensional stamping in the stamping closed is achieved in superplasticity regime and the twisting of the blade takes place after its machining.
L'invention revendiquée permet de réduire notable-- ment la main d'oeuvre à la fabrication d'aubes grâce à la réduction du nombre de passes du processus d'estampage qui est effectué en régime de la superplasticité. The claimed invention makes it possible to significantly reduce the manpower for the manufacture of blades thanks to the reduction in the number of passes of the stamping process which is carried out in superplasticity regime.
La déformation en régime de la superplasticité permet d'obtenir des ébauches d'une haute précision en une seule passe. Les ébauches formées en régime de superplasticité sont caractérisées, en comparaison avec celles obtenues par des procédés connus, non seulement par les caractéristiques plastiques plus élevées mais aussi par une élévation de l'ensemble des propriétés d'utilisation de 15 à 20% approximativement. The deformation in regime of the superplasticity makes it possible to obtain high precision blanks in a single pass. The blanks formed in the superplasticity regime are characterized, in comparison with those obtained by known methods, not only by the higher plastic characteristics but also by an increase in the overall use properties of approximately 15 to 20%.
En outre, on a réduit les efforts de déformation de 3 à 5 fois environ, ce qui permet d'utiliser des pressions nettement inférieures. En même temps, la réalisation du procédé de vrillage après l'usinage permet de simplifier l'usinage, réduire sa main d'oeuvre grâce à la forme simplifiée de l'ébauche à usiner de l'aube.In addition, the deformation forces have been reduced from 3 to 5 times approximately, which makes it possible to use much lower pressures. At the same time, carrying out the twisting process after machining makes it possible to simplify the machining, to reduce its workforce thanks to the simplified shape of the blank to be machined from dawn.
Grâce au fait que l'aube n'est pas encore vrillée et que la précision de l'estampage est plus élevée, il est possible de simplifier considérablement le processus d'usinage par simplification des schémas de positionnement et de pose de l'aube sur des machinesoutils ce qui permet, à son tour, d'élever la précision et la stabilité d'usinage. Thanks to the fact that the blade is not yet twisted and that the stamping precision is higher, it is possible to considerably simplify the machining process by simplifying the positioning and positioning diagrams of the blade on machine tools which, in turn, increases the precision and stability of machining.
En outre, la grande précision de l'ébauche, le positionnement simple et solide, donnent la possibilité de supprimer les opérations préliminaires d'usinage du profil (ébavurage, rectification du profil et des bords,etc...). On ne réalise qu'une seule opération de finition, le polissage. In addition, the high precision of the roughing, the simple and solid positioning, give the possibility of eliminating the preliminary operations of machining of the profile (deburring, rectification of the profile and edges, etc ...). There is only one finishing operation, polishing.
Le procédé revendiqué permet de simplifier l'estampage grâce à la création de conditions optimales pour le remplissage de la matrice de l'estampe. On réduit notablement la main d'oeuvre du processus d'estampage grâce au fait qu'on a utilisé les outils d'estampage simplifié fabriqués sur un équipement plus simple et employant, à cet effet, des instruments de mesure, des outils d'usinage et d'autres accessoires auxiliaires simplifiés. The claimed process simplifies stamping by creating optimal conditions for filling the stamp matrix. The manpower of the stamping process is considerably reduced thanks to the fact that the simplified stamping tools made on simpler equipment have been used and, for this purpose, measuring instruments, machining tools and other simplified auxiliary accessories.
Pour la fabrication d'ébauches à embase de fixation, il est avantageux de réaliser l'estampage tridimensionnel par filage dans une cavité borgne d'une matrice non composite. Un estampage par filage de l'ébauche dans la cavité borgne utilisé (au lieu d'un estampage classique) permet de produire des aubes avec une haute précision et une surface propre. Les ébauches des aubes produites de cette façon sont pratiquement sans bavure suivant leur profil. For the production of blanks with a fixing base, it is advantageous to carry out the three-dimensional stamping by spinning in a blind cavity of a non-composite matrix. Stamping by spinning the blank in the blind cavity used (instead of conventional stamping) makes it possible to produce blades with high precision and a clean surface. The drafts of the blades produced in this way are practically without burrs according to their profile.
Cela permet de produire des ébauches sans surépaisseur pour l'usinage. This makes it possible to produce blanks without excess thickness for machining.
Ayant supprimé les bavures sur les ébauches des aubes, on a contribué notablement à l'élévation de la qualité de la pièce finie car,ayant supprimé l'opération d'ébavurage,on a éliminé l'éventualité de l'endommagement du profil, et surtout de ses bords. Having removed the burrs on the blades of the blades, we have contributed significantly to raising the quality of the finished part because, having eliminated the deburring operation, we have eliminated the possibility of damaging the profile, and especially from its edges.
Il n'est pas moins important de noter qu'ayant utilisé l'estampage par filage dans une cavité borgne, on a réussi à supprimer en plus l'influence des écarts du mouvement du coulisseau de la presse (jeux et gauchissements) sur la géométrie de l'ébauche. L'aube obtenue correspond précisément à la matrice de l'estampe. It is no less important to note that having used stamping by spinning in a blind cavity, we have succeeded in suppressing in addition the influence of the deviations of the movement of the press slide (games and warping) on the geometry of the draft. The dawn obtained corresponds precisely to the matrix of the print.
Ayant appliqué le schéma de déformation par filage dans une cavité borgne d'une matrice non composite, on a réussi à supprimer l'usinage régulier du profil de la plume et à élever ainsi le coefficient d'utilisation du matériau (à peu près de 25 à 35%). Having applied the pattern of deformation by spinning in a blind cavity of a non-composite matrix, we succeeded in eliminating the regular machining of the profile of the pen and thus increasing the coefficient of use of the material (about 25 35%).
Dans le but d'élever le potentiel de vie (longévité) des aubes, il est avantageux de réaliser le traitement thermique après le vrillage. In order to increase the life potential (longevity) of the blades, it is advantageous to carry out the heat treatment after the twist.
Grâce au fait que le traitement thermique est effectué après le vrillage, il est possible d'améliorer les conditions de l'usinage du matériau de l'aube car les ébauches qui n'ont pas subi le traitement thermique total, notamment les aubes en alliages de titane,possèdent une basse résistance et une très haute plasticité. Thanks to the fact that the heat treatment is carried out after the twist, it is possible to improve the conditions of the machining of the material of the blade because the blanks which have not undergone the total heat treatment, in particular the blades of alloys titanium, have low resistance and very high plasticity.
Il s'ensuit qu'il sera possible, grâce à cette particularité,de réduire les efforts nécessaires au vrillage de l'aube, ce qui conduit à la baisse du niveau des contraintes résiduelles engendrées dans la plume pendant son vrillage.It follows that it will be possible, thanks to this feature, to reduce the forces necessary for twisting the dawn, which leads to the drop in the level of residual stresses generated in the feather during its twist.
Il est important de noter qu'ayant réalisé le traitement thermique après l'usinage et le vrillage de la plume, on a réussi non seulement à abaisser notablement le niveau des contraintes résiduelles de l'aube engendrées à la suite de l'usinage sur la surface de l'aube,maîs aussi à annuler pratiquement totalement l'influence des contraintes intérieures engendrées pendant le vrillage sur les caractéristiques d'utilisation des aubes, et, notamment, sur leur résistance à la fatigue. It is important to note that having carried out the heat treatment after the machining and the twisting of the feather, we have succeeded not only in significantly lowering the level of residual stresses of the blade caused by machining on the surface of the blade, but also to almost completely cancel the influence of the internal stresses generated during the twist on the characteristics of use of the blades, and, in particular, on their resistance to fatigue.
Dans certains cas, pour la fabrication de grosses aubes en matériaux d'une faible plasticité présentant de grands angles de vrillage, il est avantageux d'effectuer, pendant le processus de vrillage, son chauffage rapide jusqu'à une température correspondant au début de l'oxydation intensive du matériau de l'ébauche. In some cases, for the manufacture of large blades of materials of low plasticity with large twist angles, it is advantageous to carry out, during the twist process, its rapid heating to a temperature corresponding to the start of the intensive oxidation of the blank material.
Grâce au chauffage rapide de l'aube pendant le processus de vrillage, il est possible d'élever le coefficient de plasticité du matériau approximativement de 2 à 3 fois, et d'assurer ainsi le vrillage des aubes de n'importe quelles formes et dimensions, et pratiquement à partir de tous les matériaux utilisés pour la fabrication des aubes. De plus, les efforts nécessaires au vrillage sont plus bas, ce qui assure, à son tour, l'amélioration de la qualité du vrillage et des caractéristiques des aubes. Thanks to the rapid heating of the blade during the twisting process, it is possible to raise the plasticity coefficient of the material approximately 2 to 3 times, and thus ensure the twisting of the blades of any shape and size. , and practically from all the materials used for the manufacture of the blades. In addition, the forces required for the twist are lower, which in turn ensures the improvement of the quality of the twist and the characteristics of the blades.
Selon l'invention, le dispositif pour le vrillage des aubes comporte : un bâti sur lequel est installé un outil opératoire pour le blocage périodique. de l'ébauche suivant sa longueur ; un mécanisme de déplacement-longi- tudinal de l'ébauche au cours de son façonnage réalisé sous forme d'une pince munie d'une commande ; et un mécanisme de rotation de l'ébauche autour de son axe longitudinal, et il est caractérisé en ce que le mécanisme de rotation est réalisé sous forme d'un gabarit à une rainure, relié à la pince du mécanisme de déplacement longitudinal de l'ébauche au moyen d'un disque rotatif à un doigt s'engageant dans la rainure du gabarit, en ce que l'outil opératoire est composé de deux partiels, à savoir une partie supérieure montée avec la possibilité d'effectuer le mouvement de va-etvient perpendiculaire à l'axe de I'ébauche, et une partie inférieure montée fixe, et en ce que des coussinets élastiques sont montés sur les secteurs de l'outil opératoire qui sont orientés vers l'ébauche. According to the invention, the device for twisting the blades comprises: a frame on which is installed an operating tool for periodic blocking. the blank along its length; a longitudinal displacement mechanism of the blank during its shaping produced in the form of a clamp provided with a control; and a mechanism for rotation of the blank around its longitudinal axis, and it is characterized in that the rotation mechanism is produced in the form of a template with a groove, connected to the clamp of the mechanism for the longitudinal displacement of the roughing by means of a rotary disc with a finger engaging in the groove of the template, in that the operating tool is composed of two parts, namely an upper part mounted with the possibility of carrying out the movement of va- and comes perpendicular to the axis of the blank, and a lower part mounted fixed, and in that elastic pads are mounted on the sectors of the operating tool which are oriented towards the blank.
Il est avantageux d'appliquer le dispositif en question pour le vrillage des aubes avec un profil mince et de petits angles de vrillage. Le dispositif assure une haute qualité de l'aube vrillée et supprime, grâce aux coussinets élastiques sur l'outil opératoire, l'éventualité de la formation de rayures, d'égratignures, d'enfonçures et d'autres endommagements mécaniques sur la surface de l'aube. It is advantageous to apply the device in question for twisting the blades with a thin profile and small twist angles. The device ensures a high quality of the twisted blade and eliminates, thanks to the elastic pads on the operating tool, the possibility of the formation of scratches, scratches, dents and other mechanical damage on the surface of dawn.
Selon l'une des variantes de l'invention,dans laquelle le dispositif pour le vrillage des ébauches des aubes comporte un outil opératoire réalisé sous forme d'un paquet d'anneaux dont chacun porte, à une face d'extrémité, un doigt et, sur l'autre face, un butoir coopérant avec le doigt de l'anneau voisin, une commande reliée au paquet d'anneaux par l'intermédiaire d'un arbre, et un mécanisme de blocage de l'ébauche, on monte une roue à rochet à arrêtoir sur l'arbre de commande, et on réalise les anneaux de façon composite en les munissant de coussinets profilés interchangeables, le profil de chacun desdits coussinets correspondant alors au profil du secteur de l'ébauche qu'il encercle. According to one of the variants of the invention, in which the device for twisting the blades of the blades comprises an operating tool produced in the form of a pack of rings, each of which carries, at one end face, a finger and , on the other side, a stopper cooperating with the finger of the neighboring ring, a control connected to the pack of rings by means of a shaft, and a mechanism for blocking the blank, a wheel is mounted ratchet to stop on the control shaft, and the rings are made in a composite manner by providing them with interchangeable profiled bearings, the profile of each of said bearings then corresponding to the profile of the sector of the blank that it encircles.
L'utilisation du dispositif décrit permet d'effectuer le vrillage des aubes de n'importe quelles dimensions, types et formes, y compris le vrillage des aubes à deux embases de fixation et les aubes à "ailettes antivibratoires". En outre, le dispositif envisagé permet d'effectuer son réglage rapide en cas où on doit passer de la fabrication d'une ébauche d'une dimension type à l'autre. Dans ce cas, il faut changer seulement un nombre d'anneaux opératoires et leurs coussinets profilés et modifier l'angle de vrillage de la plume en changeant de place les butoirs sur les anneaux entrant en contact. The use of the device described makes it possible to twist the vanes of any size, type and shape, including twisting the vanes with two fixing bases and the vanes with "anti-vibration fins". In addition, the envisaged device makes it possible to carry out its rapid adjustment in the event that it is necessary to pass from the manufacture of a blank from one standard dimension to another. In this case, it is necessary to change only a number of operating rings and their profiled pads and modify the twisting angle of the pen by changing the place of the stops on the rings coming into contact.
D'autres caractéristiques et avantages seront mieux compris à la lecture de la description de l'invention détaillée qui va suivre des exemples de sa réalisation en se référant aux dessins annexés sur lesquels
Les fig. 1, 2 et 3 représentent un schéma de déformation de l'ébauche dans une enceinte borgne de la matrice non composite ;
la fig. 4 montre l'évacuation de l'ébauche de l'aube de l'enceinte borgne ;
la fig. 5 est une variante du dispositif pour vrillage des ébauches des aubes ;
la fig. 6 est une coupe suivant VI-VI fig. 5;
la fig. 7 est une variante du dispositif pour vrillage des aubes ;
la fig. 8 est une coupe suivant VIII-VIII fig. 7 ;
les fig. 9 et 10 montrent chacune une coupe longitudinale de l'outil opératoire ;
les fig. 11 et 12 montrent chacune une coupe suivant XI-XI (fig. 9) et XII-XII (fig. 10).Other characteristics and advantages will be better understood on reading the description of the detailed invention which will follow examples of its implementation with reference to the accompanying drawings in which
Figs. 1, 2 and 3 represent a diagram of deformation of the blank in a blind enclosure of the non-composite matrix;
fig. 4 shows the evacuation of the draft of the dawn of the blind enclosure;
fig. 5 is a variant of the device for twisting the blades of the blades;
fig. 6 is a section along VI-VI fig. 5;
fig. 7 is a variant of the device for twisting the blades;
fig. 8 is a section along VIII-VIII fig. 7;
fig. 9 and 10 each show a longitudinal section of the operating tool;
fig. 11 and 12 each show a section along XI-XI (fig. 9) and XII-XII (fig. 10).
Le procédé proposé de fabrication d'aubes consiste en ce qui suit. The proposed method of manufacturing blades consists of the following.
Une ébauche de départ, tronçonnée dans une barre, est enrobée d'un lubrifiant, chauffée et façonnée dans une estampe fermée en régime de superplasticité. L'ébauche de l'aube obtenue après la déformation est réalisée sans angle de vrillage. Après l'estampage, l'ébauche est soumise à un certain nombre d'opérations intermédiaires (évacuation du lubrifiant de la couche alphirée défectueuse) et puis est envoyée à l'usinage. A starting blank, cut into a bar, is coated with a lubricant, heated and shaped in a closed stamp in superplasticity regime. The draft of the blade obtained after the deformation is carried out without a twist angle. After the stamping, the blank is subjected to a certain number of intermediate operations (evacuation of the lubricant from the defective blister layer) and then is sent to machining.
L'ébauche, formée dans les conditions de température et de vitesse conformes à la superplasticité est caractérisée par une haute résistance et une plasticité élevée. Cette particularité se manifeste, surtout, fortement en cas des alliages de titane ("Emploi de l'effet de la superplasticité dans l'usinage moderne des métaux" - Edition NIIMach,
Moscou, 1977, page 17).The blank, formed under the conditions of temperature and speed conforming to superplasticity, is characterized by high strength and high plasticity. This particularity manifests itself, above all, strongly in the case of titanium alloys ("Use of the effect of superplasticity in modern metal machining" - NIIMach Edition,
Moscow, 1977, page 17).
Cette particularité a donné la possibilité de réaliser l'opération de vrillage de l'aube après l'usinage, en faisant appel (en fonction de la forme de l'aube, de l'angle de vrillage et du matériau de l'ébauche) à différents dispositifs (le vrillage s'effectue par des coussinets élastiques à l'aide d'un gabar t, ou il est réalisé à l'aide d'un paquet d'anneaux reliés entre eux par des butoirs). This peculiarity gave the possibility of carrying out the twisting operation of the blade after the machining, using (depending on the shape of the blade, the twisting angle and the material of the blank) to different devices (twisting is carried out by elastic pads using a template t, or it is made using a pack of rings connected together by bumpers).
Dans ce cas, il faut donc prendre en considération qu'on n'a plus besoin de réaliser le vrillage dans la section du pied de l'aube (autrement dit dans la partie près de l'embase de fixation de l'aube) du fait que l'angle de vrillage nécessaire par rapport à l'embase de fixation a été imposé dans l'ébauche de l'aube. In this case, it must therefore be taken into account that there is no longer any need to carry out the twisting in the section of the blade root (in other words in the part near the blade mounting base) of the fact that the necessary twist angle relative to the fixing base was imposed in the draft of the blade.
En cas de vrillage de grosses aubes avec de grands angles de vrillage du profil et si la ressource de la plasticité du matériau risque d'être insuffisante, on effectue un chauffage rapide de l'aube jusqutà des températures correspondant au début de l'oxydation intensive du matériau de l'ébauche, ce qui augmente la plasticité du matériau. In the case of twisting of large blades with large twisting angles of the profile and if the resource of the plasticity of the material is likely to be insufficient, a rapid heating of the blade is carried out until temperatures corresponding to the beginning of the intensive oxidation of the blank material, which increases the plasticity of the material.
Dans le but de réduire les contraintes résiduelles engendrées dans l'aube à la suite du vrillage, on réalise, en règle générale, le traitement thermique après le vrillage. In order to reduce the residual stresses generated in the blade after the twist, the heat treatment is generally carried out after the twist.
L'exemple de la réalisation concrète du procédé de fabrication d'aubes de compresseur est exposé ci-dessous (fig. 1, 2, 3). The example of the concrete implementation of the compressor blade manufacturing process is set out below (fig. 1, 2, 3).
Une ébauche de départ tronçonnée dans une barre d'alliage de titane de 18 mm de diamètre et de 32 mm de longueur a été enrobée d'un lubrifiant de verre et portée à la température de 950 + 50C. Ensuite, l'ébauche "a" a été placée dans une estampe constituée par une matrice inférieure "b" et une matrice supérieure "c" et un poin çon "d" et équipée d'un chauffeur alimenté d'un convertisseur de fréquence à semi-conducteur. La température dans la zone de déformation était maintenue constante à la valeur de 9500+ 50C. Ensuite, l'ébauche a été soumise à la déformation dans l'enceinte borgne de la matrice non composite à la vitesse de 8 à 12 mm/mn. A starting blank cut into a titanium alloy bar 18 mm in diameter and 32 mm in length was coated with a glass lubricant and brought to the temperature of 950 + 50C. Then, the blank "a" was placed in a stamp formed by a lower die "b" and an upper die "c" and a punch "d" and equipped with a driver supplied with a frequency converter at semiconductor. The temperature in the deformation zone was kept constant at the value of 9500+ 50C. Then, the blank was subjected to deformation in the blind enclosure of the non-composite matrix at the speed of 8 to 12 mm / min.
Ensuite, l'aube "e" de compresseur ainsi produite, aube non vrillée et avec une surépaisseur de 0,1 mm suivant le profil et de 0,2 mm suivant l'embase de fixation, a été évacuée de l'enceinte borgne de l'estampe (fig. 4). Après cela, le lubrifiant de verre resté sur la surface de l'é- bauche a été enlevé. A cet effet, on a fait appel au sablage de l'ébauche. Then, the compressor blade “e” thus produced, blade not twisted and with an additional thickness of 0.1 mm depending on the profile and 0.2 mm depending on the fixing base, was evacuated from the blind enclosure of the print (fig. 4). After that, the glass lubricant remaining on the surface of the blank was removed. For this purpose, the sanding of the blank was used.
La couche alphirée de 0,03 à 0,04 mm,formée au cours de déformation de l'ébauche à la suite de l'interaction de sa surface avec le milieu environnant,est enlevée par décapage chimique dans une solution d'acides nitrique et fluorohydrique. The 0.03 to 0.04 mm alphire layer, formed during deformation of the blank following the interaction of its surface with the surrounding medium, is removed by chemical pickling in a solution of nitric acids and hydrofluoric.
L'usinage a été réalisé suivant la succession suivante: en se servant de l'aube non vrillée on a usiné son embase de fixation et, ensuite, en utilisant l'embase de fixation usinée définitivement, on a poli le profil de l'aube. The machining was carried out according to the following sequence: using the non-twisted blade we machined its mounting base and then using the permanently machined mounting base, we polished the profile of the blade .
Après le contrôle du profil, l'aube usinée a été envoyée à l'opération de vrillage. After checking the profile, the machined blade was sent to the twist operation.
Le vrillage de l'aube a été réalisé dans le dispositif (fig. 5,6) comportant une commande 1, fixée sur l'arbre 2 sur lequel sont montés une roue à rochet 3 en prise avec l'arrêtoir 4 et une bague monolithe menant 5, reliée par un butoir interchangeable 6 et un doigt 7 à l'anneau composite 8 et, par l'intermédiaire de celui-ci, aux anneaux composites 9, 10, 11, 12, 13, 14. Tous les anneaux 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 sont disposés dans une auge 15, montée avec des paliers 16 et 17, sur une embase 18. Le mécanisme de fixation 19 de l'aube 20 est installé sur le palier 17 et comporte une pince mobile 21, un butoir 22 et un volant 23.Les anneaux 8,9,10,11, 12, 13, 14 sont constitués par une section supérieure 24 et une section inférieure 25 dans les rainures 26 et 27 desquelles sont montés des butoirs 28 et 29. Les sections supérieures et inférieures 24, 25 sont munies de coussinets profilés interchangeables 30, 31 et accouplées l'une à l'autre par des boulons 32. The twisting of the blade was carried out in the device (fig. 5,6) comprising a control 1, fixed on the shaft 2 on which are mounted a ratchet wheel 3 engaged with the retainer 4 and a monolithic ring leading 5, connected by an interchangeable stopper 6 and a finger 7 to the composite ring 8 and, by means of this, to the composite rings 9, 10, 11, 12, 13, 14. All the rings 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 are arranged in a trough 15, mounted with bearings 16 and 17, on a base 18. The fixing mechanism 19 of the blade 20 is installed on the bearing 17 and comprises a movable clamp 21, a stopper 22 and a steering wheel 23. The rings 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 are constituted by an upper section 24 and a lower section 25 in the grooves 26 and 27 of which are mounted bumpers 28 and 29. The upper and lower sections 24, 25 are provided with interchangeable profiled bearings 30, 31 and coupled to one another by bolts 32.
Avant de procéder au travail, on pose une aube usinée 20 dans le mécanisme de blocage 19 à l'aide d'une pince 21 et du volant 23 formant un couple vis-écrou et, ensuite, l'aube est serrée par son embase de fixation. Before proceeding to work, a machined blade 20 is placed in the locking mechanism 19 using pliers 21 and the handwheel 23 forming a screw-nut couple and, then, the blade is clamped by its base of fixation.
L'aube 20 se pose alors sur les coussinets profilés interchangeables 31 des sections inférieures 25 des anneaux 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 qui sont installés dans l'auge 15. Ensuite, on applique les sections 24 aux sections inférieures 25 à l'aide des boulons 32. L'aube 20 est alors serrée intimement entre les coussinets profilés 30, 31 de tout le paquet d'anneaux 5, 8 9, 10, 11, 12, 13, 14. Dans la bague 5, on a monté les coussinets profilés 30, 31 dont le profil correspond au profil de la section extrême de l'aube 20.The blade 20 is then placed on the interchangeable profiled bearings 31 of the lower sections 25 of the rings 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 which are installed in the trough 15. Then, the sections 24 are applied. to the lower sections 25 by means of the bolts 32. The blade 20 is then tightly tightened between the profiled bearings 30, 31 of the whole pack of rings 5, 8 9, 10, 11, 12, 13, 14. In ring 5, the profiled bearings 30, 31 are mounted, the profile of which corresponds to the profile of the end section of the blade 20.
Lors de la rotation de la commande 1, l'effort est transmis à la roue menante 5a et, de celle-ci, il est transmis,par le butoir 6 et le doigt 7, à l'anneau 8 et puis, à l'aide du même couple butoir-doigt, à l'anneau suivant 9, et, de celui-ci, aux anneaux suivants 10, 11, 12, 13, 14. Les butoirs 6 et les doigts 7 qui entrent en contact avec ceux-ci sont positionnés de manière que chaque anneau en tournant d'un angle requis (on prend alors en considération les déformations élastiques de l'aube 20) assure le vrillage du secteur de l'aube 20 qu'il encercle.L'anneau menant 5 tourne d'un angle maximal et le dernier anneau 14 tourne d'un angle minimal.Il s'ensuit que le vrillage du secteur extrême de l'aube 20 sera maximal et celui du secteur de pied (près de l'embase de fixation) sera minimal
Pendant que la commande 1 tourne, la roue à rochet 3 tourne elle aussi en coopérant avec l'arrêtoir 4 fixe un angle déterminé de vrillage de la commande 1 en assurant, en cas de nécessité, le blocage de l'aube à vriller et le maintien sous une charge avec un effort déterminé pour n'importe quel temps sans application de la charge.During the rotation of the control 1, the force is transmitted to the driving wheel 5a and, from the latter, it is transmitted, by the stopper 6 and the finger 7, to the ring 8 and then, to the using the same pair of stopper-finger, to the next ring 9, and, from this, to the following rings 10, 11, 12, 13, 14. The stops 6 and the fingers 7 which come into contact with them are positioned so that each ring by turning a required angle (we then take into account the elastic deformations of the blade 20) ensures the twisting of the sector of the blade 20 which it encircles. The driving ring 5 turns by a maximum angle and the last ring 14 rotates by a minimum angle. It follows that the twist of the extreme sector of the blade 20 will be maximum and that of the foot sector (near the mounting base) will be minimal
While the control 1 is rotating, the ratchet wheel 3 also rotates by cooperating with the retainer 4 fixes a determined twisting angle of the control 1, ensuring, if necessary, the locking of the vane to be twisted and the maintenance under a load with a determined effort for any time without application of the load.
Après que le vrillage de l'aube 20 a atteint les valeurs calculées des angles, on maintient l'aube 20 sous une charge pendant 20 à 30 secondes et, ensuite, ayant libéré les boulons 32 ainsi que les boulons qui fixent le palier 17 et l'aube 20, on retire ladite aube 20 du dispositif. Ceci fait, on libère la pince 21 en se servant du volant 23 et on retire l'aube 20 du dispositif. After the twisting of the blade 20 has reached the calculated values of the angles, the blade 20 is maintained under a load for 20 to 30 seconds and, then, having released the bolts 32 as well as the bolts which fix the bearing 17 and dawn 20, said blade 20 is removed from the device. This done, the clamp 21 is released using the handwheel 23 and the blade 20 is removed from the device.
En cas de changement de la géométrie du profil de l'aube 20 ainsi qu'en cas d'usure de la surface profilée des sections 24, 25, on remplace les coussinets profilés 30, 31 de tout le paquet d'anneaux. Dans la plupart des cas, on fabrique les coussinets 30, 31 en espèces de bois dur, ce qui permet d'éviter les endommagements mécaniques de l'aube 20. In the event of a change in the geometry of the profile of the blade 20 as well as in the event of wear of the profiled surface of the sections 24, 25, the profiled bearings 30, 31 of the whole pack of rings are replaced. In most cases, the bearings 30, 31 are made from hardwood species, which makes it possible to avoid mechanical damage to the blade 20.
Après le vrillage, l'aube 20 est soumise au traitement thermique à la température de 5300C pendant 6 heures. After the twist, the blade 20 is subjected to the heat treatment at the temperature of 5300C for 6 hours.
En cas de grosses aubes avec de grands angles de vrillage, on fait appel à un chauffage rapide jusqu'à une température correspondant au début de l'oxy- dation intensive du matériau de l'aube qui permet d'élever la plasticité du matériau de l'aube lorsqu'on procède au vrillage. In the case of large blades with large twist angles, rapid heating is called up to a temperature corresponding to the start of the intensive oxidation of the material of the blade which allows the plasticity of the material to be raised. dawn when we twist.
Pour la production d'aubes à profils minces et à petits angles de vrillage, et lorsque les efforts de vrillage sont relativement petits, on a recours à un dispositif de vrillage des aubes (fig. 7,8) comportant une commande hydraulique 33 et un mécanisme de blocage 34 de l'aube 35. La trajectoire du mouvement du mécanisme de blocage 34 de l'aube 35 est déterminée par un gabarit 36 suivant la rainure 37-dans laquelle glisse un doigt 38 fixé sur le disque rotatif 39 de la commande 33. For the production of blades with thin profiles and small twist angles, and when the twist forces are relatively small, use is made of a blade twist device (fig. 7,8) comprising a hydraulic control 33 and a locking mechanism 34 of the blade 35. The movement path of the locking mechanism 34 of the blade 35 is determined by a template 36 along the groove 37-in which a finger 38 slides on the rotating disc 39 of the control 33.
Une partie inférieure 41 de l'outil opératoire munie d'un coussinet 42 réalisé, par exemple, en caoutchouc (fig. 9) est montée sur le plateau 40.A lower part 41 of the operating tool provided with a pad 42 made, for example, of rubber (FIG. 9) is mounted on the plate 40.
La partie supérieure 43 de l'outil opératoire elle aussi est munie des coussinets élastiques 44 et fixée à l'aide d'une traverse 45 sur la tige du vérin hydraulique 46 qui est monté sur le plateau supérieur 47 (fig. 7, 9). L'outil opératoire employé à cet effet comporte des coussinets 42 et 44 fabriqués en caoutcouc élastique choisi en partant des conditions et des efforts du travail. Le dispositif comprend aussi des corps métalliques 48 et 49 munis de bandes élastiques en capron 50, 51 (fig. 9 et 11). The upper part 43 of the operating tool is also provided with elastic pads 44 and fixed by means of a cross member 45 to the rod of the hydraulic cylinder 46 which is mounted on the upper plate 47 (fig. 7, 9) . The operating tool used for this purpose comprises pads 42 and 44 made of elastic rubber chosen from the conditions and efforts of the work. The device also comprises metallic bodies 48 and 49 provided with elastic bands of capron 50, 51 (FIGS. 9 and 11).
Le dispositif fonctionne de la manière suivante. The device operates as follows.
L'aube 35 est installée dans le mécanisme 3,4 par son embase, le dos de la section du pied devant alors se placer sur la partie inférieure 41 de l'outil opératoire. La partie supérieure 43 de l'outil est déplacée vers le bas par le vérin hydraulique 46 et serre l'aube 35 avec un effort dépendant des efforts de vrillage exercés par les coussinets élastiques 42, 44 dans l'outil opératoire (fig. 10, 12). Après cela, l'aube 35 se déplace sous l'action de la commande 33 suivant la trajectoire déterminée par le gabarit 36 avec une vitesse constante (= 120 à 140 mm/mn) le long de son axe entre les parties inférieure 41 et supérieure 43 de l'outil opératoire et se tord avec l'angle de vrillage requis. The blade 35 is installed in the mechanism 3,4 by its base, the back of the section of the foot then having to be placed on the lower part 41 of the operating tool. The upper part 43 of the tool is moved downwards by the hydraulic cylinder 46 and clamps the blade 35 with a force dependent on the twisting forces exerted by the elastic bearings 42, 44 in the operating tool (FIG. 10, 12). After that, the blade 35 moves under the action of the control 33 along the path determined by the template 36 with a constant speed (= 120 to 140 mm / min) along its axis between the lower 41 and upper parts 43 of the operating tool and twists with the required twist angle.
A ce moment, la partie supérieure 43 de l'outil opératoire se déplace vers le bas au fur et à mesure de la modification de l'épaisseur du profil de la plume à la suite du déplacement de l'aube 35 en assurant ainsi la poursuite de la géométrie de l'aube 35 et crée un effort déterminé dans la zone de vrillage.At this time, the upper part 43 of the operating tool moves downwards as the thickness of the profile of the feather changes as a result of the movement of the blade 35, thereby ensuring continuation of the geometry of the blade 35 and creates a determined force in the twist zone.
Pour diminuer les forces de frottement entre l'outil opératoire et l'aube 35 dans la zone de vrillage, on crée une pression impulsionnelle, en variant la charge appliquée à la partie supérieure 43 de l'outil opératoire. Dans ce cas, l'effort transmis à l'aube 35 varie de la valeur minimale à la valeur maximale, et ce à la fréquence de 40 à 60 cycles par minute. La variation de la charge appliquée à l'aube 35 à une fréquence requise se fait à l'aide du vérin hydraulique 46, en utilisant des schémas hydrauliques traditionnels à la base desquels est posé le principe d'étranglement du liquide. To reduce the frictional forces between the operating tool and the blade 35 in the twisting zone, an impulse pressure is created, by varying the load applied to the upper part 43 of the operating tool. In this case, the force transmitted at dawn 35 varies from the minimum value to the maximum value, and this at the frequency of 40 to 60 cycles per minute. The variation of the load applied to the blade 35 at a required frequency is done using the hydraulic cylinder 46, using traditional hydraulic schemes on the basis of which the principle of liquid throttling is based.
Après l'achèvement de l'opération de vrillage de l'aube 35, on monte la partie supérieure 43 de l'outil opératoire et les aubes 35 sont ramenées par la commande 33 dans la position initiale, et ensuite on les retire du dispositif. After the completion of the twisting operation of the blade 35, the upper part 43 of the operating tool is mounted and the blades 35 are brought back by the control 33 to the initial position, and then they are removed from the device.
L'outil opératoire utilisé dans le dispositif fonctionne de la manière suivante (fig. 10, 12). The operating tool used in the device works as follows (fig. 10, 12).
Après la jonction des parties supérieure 43 et inférieure 41 de l'outil opératoire, les bandes en capron 50, 51 étant entrées en contact avec le profil de l'aube 35, les coussinets 42, 44 modifient leur géométrie en se disposant d'une manière équidistante par rapport au profil de l'aube 35. On continue ce processus jusqu'à ce que les coussinets élastiques 42 et 44 remplissent totalement le volume géométrique des corps métalliques 48, 49. Dès ce moment, les coussinets 42, 44,avant d'embrasser étroitement l'aube 35,commencent à se comporter comme une construction rigide (le caoutchouc fonctionne dans un volume clos). After the junction of the upper 43 and lower 41 parts of the operating tool, the capron strips 50, 51 having come into contact with the profile of the blade 35, the bearings 42, 44 modify their geometry by having a equidistant from the profile of the blade 35. This process is continued until the elastic pads 42 and 44 completely fill the geometric volume of the metal bodies 48, 49. From this moment, the pads 42, 44, before closely embrace dawn 35, begin to behave like a rigid construction (the rubber works in a closed volume).
L'augmentation ultérieure de la pression sur la partie supérieure 43 de l'outil ne provoque aucune modification sensible dans la position de l'aube 35. C'est seulement la pression unitaire sur elle qui croît. The subsequent increase in pressure on the upper part 43 of the tool does not cause any appreciable change in the position of the blade 35. It is only the unit pressure on it which increases.
A la charge nulle sur la partie supérieure 43 de l'outil opératoire les coussinets 42, 44 prennent la position de départ en libérant l'aube 35 ce qui donne la possibilité de la déplacer avec applicgtion de petits efforts.At zero load on the upper part 43 of the operating tool, the bearings 42, 44 assume the starting position by releasing the blade 35 which gives the possibility of moving it with the application of small forces.
A l'application réitérative de la partie supérieure 43 de l'outil opératoire, les coussinets élastiques 42, 44 se placent d'une manière équidistante par rapport au profil de la plume de l'aube 35 et fonctionnent de nouveau comme une construction rigide.On the repetitive application of the upper part 43 of the operating tool, the elastic pads 42, 44 are placed equidistant from the profile of the feather of the blade 35 and again function as a rigid construction.
Pendant le mouvement dans la direction suivant l'axe depuis l'embase de fixation vers l'extrémité de l'aube, l'épaisseur de l'aube 35 diminue et sa géométrie se modifie. During the movement in the direction along the axis from the fixing base towards the end of the blade, the thickness of the blade 35 decreases and its geometry changes.
Pendant le processus de vrillage de l'aube 35, la diminution de l'épaisseur du profil conduit à une brève diminution de la pression unitaire de la partie supérieure 43 de l'outil opératoire sur l'aube 35, ce qui permet aux coussinets 42, 44 de modifier leur géométrie et de se placer d'une manière équidistante au profil de tous les secteurs à vriller de l'aube 35. During the process of twisting the blade 35, the reduction in the thickness of the profile leads to a brief decrease in the unit pressure of the upper part 43 of the operating tool on the blade 35, which allows the bearings 42 , 44 to modify their geometry and to position themselves equidistantly from the profile of all the sectors to be twisted from dawn 35.
Du fait que le vérin de commande 46 assure au cours du vrillage une pression déterminée sur l'aube 35, la partie supérieure 43 de l'outil opératoire lui étant fixée réagit sur la variation de la pression et se déplace vers le bas. Due to the fact that the control cylinder 46 ensures during a twist a determined pressure on the blade 35, the upper part 43 of the operating tool being fixed to it reacts on the variation of the pressure and moves downwards.
Il s'ensuit qu'ayant prévu des coussinets élastiques 42, 44 et la partie supérieure mobile 43 de l'outil opératoire, on a réussi à réaliser pendant le processus de vrillage la poursuite de la géométrie et de l'épaisseur du profil de l'aube 35 en maintenant en ce cas l'effort requis qui assure le vrillage de l'aube 35. It follows that having provided elastic pads 42, 44 and the movable upper part 43 of the operating tool, it was possible to achieve during the twisting process the pursuit of the geometry and the thickness of the profile of the 'blade 35 while maintaining in this case the required force which ensures the twisting of blade 35.
Claims (6)
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| WO2018069933A1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | Bharat Forge Limited | Aero engine fan blade and its manufacturing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2489722B1 (en) | 1984-10-26 |
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