FR3067955B1 - Procede de positionnement d'une piece creuse - Google Patents

Procede de positionnement d'une piece creuse Download PDF

Info

Publication number
FR3067955B1
FR3067955B1 FR1755774A FR1755774A FR3067955B1 FR 3067955 B1 FR3067955 B1 FR 3067955B1 FR 1755774 A FR1755774 A FR 1755774A FR 1755774 A FR1755774 A FR 1755774A FR 3067955 B1 FR3067955 B1 FR 3067955B1
Authority
FR
France
Prior art keywords
positioning
type
points
blade
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
FR1755774A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3067955A1 (fr
Inventor
Matthieu Jean Luc Vollebregt
Coralie Cinthia Guerard
Patrick Emilien Paul Emile Huchin
Joseph Toussaint TAMI LIZUZU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR1755774A priority Critical patent/FR3067955B1/fr
Priority to US16/015,916 priority patent/US11135686B2/en
Publication of FR3067955A1 publication Critical patent/FR3067955A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3067955B1 publication Critical patent/FR3067955B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187Convection cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/02Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from one piece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/06Permanent moulds for shaped castings
    • B22C9/064Locating means for cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/108Installation of cores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/18Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/041Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04Use of lost patterns
    • B22C9/043Removing the consumable pattern
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/20Specially-shaped blade tips to seal space between tips and stator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/10Manufacture by removing material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/21Manufacture essentially without removing material by casting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/60Assembly methods
    • F05D2230/64Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/60Assembly methods
    • F05D2230/68Assembly methods using auxiliary equipment for lifting or holding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/10Stators
    • F05D2240/12Fluid guiding means, e.g. vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/20Rotors
    • F05D2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Procédé de positionnement d'une pièce creuse obtenue par fonderie permettant d'usiner de manière précise la pièce ainsi obtenue, dans lequel ladite pièce (1) a été obtenue par un procédé de fonderie faisant intervenir un moule et un noyau sacrificiel introduit dans le moule et permettant de former au moins une cavité (10) de ladite pièce (1), dans lequel ladite pièce (1) comprend des surfaces d'un premier type, définies lors de la fonderie par les surfaces du moule, et des surfaces d'un deuxième type, définies lors de la fonderie par les surfaces du noyau, et dans lequel on construit un référentiel de positionnement de la pièce comprenant au moins trois points (P1-P3) appartenant à des surfaces du deuxième type de la pièce (1).

Description

DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] Le présent exposé concerne un procédé de positionnementd’une pièce creuse obtenue par fonderie permettant d’usiner de manièreprécise la pièce ainsi obtenue.
[0002] Un tel procédé peut être utilisé pour positionner tout typede pièces creuses obtenues par fonderie, et tout particulièrement cellesayant une géométrie complexe, notamment dans le domaineaéronautique : il peut s'agir ainsi d'aubes creuses rotoriques oustatoriques, pour ne citer que ces exemples.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0003] Dans le domaine aéronautique, comme dans d'autresdomaines, il est habituel de positionner et d'orienter une pièce à l'aided'un repère de plusieurs points choisis sur les parois de pièce eu vue deson usinage. Ainsi, en bloquant la position des points du repère, à l'aided'un outillage par exemple, on bloque la pièce tout entière dans uneposition et une orientation prédéterminée, ce qui permet de réaliser desusinages de précision, tels des perçages ou des découpes, avec desmarges d'erreur très faibles.
[0004] Habituellement, les points du repère sont définis sur dessurfaces de la pièce obtenues brutes de fonderie : la connaissance desdispersions des dimensions et côtes des pièces brutes de fonderie permetainsi d'assurer une précision suffisante sur le positionnement etl'orientation de la pièce et donc sur les usinages menés sur cette dernière.
[0005] Toutefois, de tels repères de positionnement traditionnelstrouvent leurs limites pour des pièces creuses à géométrie complexe. Enparticulier, dans le domaine aéronautique, la géométrie de certainespièces creuses, et tout particulièrement des cavités de ces pièces creuses,est de plus en plus complexe afin d'optimiser leurs fonctions.
[0006] Par exemple, la FIG 1 représente une aube creuse deturbine 1. Cette dernière comporte un réseau complexe de cavités 10 dontla géométrie est prévue pour optimiser le refroidissement de l'aube 1 enservice. Ces aubes 1 peuvent alors comprendre des structures interned'une grande finesse avec, par exemple, des parois 11 dont l'épaisseur nedépasse 0,5mm.
[0007] Or, certaines de ces structures internes doivent faire l'objetd'usinages, et notamment de perçages, pour relier par exemple certainescavités 10 entre elles. Par exemple, la FIG 3 représente trèsschématiquement une situation compliquée dans laquelle une paroiinterne 11 séparant deux cavités 10a et 10b doit être percéelongitudinalement pour relier deux autres cavités 10c et lOd.
[0008] On comprend ainsi immédiatement que la pièce doit fairel'objet d'un positionnement et d'une orientation extrêmement précis afinque le perçage 19, d'une grande longueur, ne dévie pas de son tracéthéorique et ne transperce pas la paroi 11 pour déboucher dans une caviténon souhaitée 10a ou 10b.
[0009] Le plus souvent, ces pièces creuses sont obtenues parfonderie à l'aide d'un ou plusieurs noyaux sacrificiels disposés dans lacarapace formant moule avant le coulage du métal en fusion. Ainsi laposition réelle des parois internes telle la paroi 11 de la FIG 3 dépend dela position du noyau dans la carapace au moment du coulage. Or, il estrarement possible d'être certain que le noyau se situe exactement dans saposition théorique au moment du coulage, le noyau ayant pu êtrepositionné avec une légère marge d'erreur ou pouvant éventuellementêtre légèrement déplacé au cours du coulage, tout en respectant lestolérances des cotes. Dès lors, même si cette marge d'erreur estgénéralement minime, inférieure typiquement au millimètre, elle peutentraîner un décalage suffisant entre le référentiel de positionnement dela pièce et la position exacte des structures internes pour générer unrisque de défaut au cours de l'usinage, par l'exemple lors du perçaged'une paroi interne 11 particulièrement fine.
[0010] Il existe donc un réel besoin pour un procédé depositionnement d'une pièce creuse obtenue par fonderie qui soitdépourvu, au moins en partie, des inconvénients inhérents à la méthodeconnue précitée.
PRESENTATION DE L’INVENTION
[0011] Le présent exposé concerne un procédé de positionnementd'une pièce creuse obtenue par fonderie, dans lequel ladite pièce a étéobtenue par un procédé de fonderie faisant intervenir un moule et unnoyau sacrificiel introduit dans le moule et permettant de former au moins une cavité de ladite pièce, dans lequel ladite pièce comprend des surfacesd'un premier type, définies lors de la fonderie par les surfaces du moule,et des surfaces d'un deuxième type, définies lors de la fonderie par lessurfaces du noyau, et dans lequel on construit un référentiel depositionnement de la pièce comprenant au moins trois points appartenantà des surfaces du deuxième type de la pièce.
[0012] Ainsi, les surfaces du premier type sont celles qui étaienten contact avec la paroi du moule, le plus souvent une carapace enmatériau réfractaire, à l'issue des étapes de coulage du métal et derefroidissement de la pièce : elles constituent donc en général dessurfaces externes de la pièce. A l'inverse, les surfaces du deuxième typesont celles qui étaient en contact avec le noyau sacrificiel, le plus souventun noyau céramique, à l'issue des étapes de coulage du métal et derefroidissement de la pièce : elles constituent donc en général dessurfaces internes de la pièce.
[0013] Puisque ces points appartiennent à des surfaces dudeuxième type, leur position dépend complètement de la position dunoyau au cours de la fonderie de telle sorte que ce référentiel de pointsest directement lié à la géométrie des cavités et des parois internes de lapièce. Autrement dit, ce référentiel de points permet de localiser etd'orienter précisément et directement les structures internes de la piècesans être soumis aux aléas de positionnement du noyau au cours de lafonderie.
[0014] Ainsi, il est possible d'utiliser un tel référentiel depositionnement pour positionner et orienter la pièce de manière à menerdes opérations d'usinage précises de structures internes de la pièce : parexemple, il devient possible de percer longitudinalement certaines paroisinternes de la pièce en réduisant, voire en supprimant complètement, lerisque que le perçage ne dévie de son tracé théorique et ne sectionne uneportion de matière non souhaitée ou ne débouche dans une cavité nonsouhaitée.
[0015] En outre, dans ce type de procédé de fonderie mettant enœuvre un noyau sacrificiel, on constate généralement que le retrait dumétal à l'issue du refroidissement est beaucoup moins important, si cen'est complètement inexistant, à l'interface avec le noyau qu'à l'interfaceavec le moule. Ainsi, les surfaces du deuxième type subissent une dispersion beaucoup moins importante que les surfaces du premier typedurant le refroidissement. En conséquence, un tel référentiel de pointss'appuyant sur des surfaces du deuxième type est plus précis car lanécessité de tenir compte de la dispersion des côtes de la pièce au coursdu refroidissement est réduit.
[0016] Un tel référentiel permet également d'usiner avec précisionles surfaces externes de la pièce, du premier type, en s'assurant que lescôtes théoriques avec les structures internes de la pièce sont bienrespectées.
[0017] Dans certains modes de réalisation, le référentiel depositionnement comprend au moins cinq points, de préférence six points,appartenant à des surfaces du deuxième type de la pièce. Six pointspermettent de bloquer les six degrés de liberté de la pièce : ses troisdegrés de translation et ses trois degré de rotation.
[0018] Dans certains modes de réalisation, le référentiel depositionnement ne comprend aucun point appartenant à des surfaces dupremier type de la pièce. On évite ainsi d'introduire des imprécisions depositionnement liées à l'incertitude du positionnement du noyau dans lemoule d'une part, et à la dispersion des côtes des surfaces du premiertype lors du refroidissement d'autre part.
[0019] Dans certains modes de réalisation, chaque point duréférentiel de positionnement est situé sur une surface localement plane.Par « surface localement plane » on entend une surface sur laquelle peutse caler un organe de calage d'un outillage en vue de positionner etd'orienter la pièce. Typiquement, une surface plane d'environ 5 mm2autour dudit point suffit à permettre le calage efficace d'un tel outillage.
[0020] Dans certains modes de réalisation, tous les points duréférentiel de positionnement sont situés sur des surfaces finales de lapièce. On entend par « surface finale » une surface qui ne fera pas l'objetd'un usinage. Ainsi, la position du point en question ne risque pas d'êtreaffectée par un éventuel usinage de la pièce pouvant modifier localementles cotes de la pièce et donc générer un décalage entre le référentiel depoints et la pièce usinée.
[0021] Dans certains modes de réalisation, chaque point duréférentiel de positionnement est accessible depuis l'extérieur de la pièce.Plus précisément, on entend par « accessible depuis l'extérieur de la pièce » le fait qu'un organe de calage d'un outillage peut se positionner etse caler sur les points du référentiel. Il existe donc un chemin, formant unpassage d'au moins 10 mm2 de section, reliant le point en question àl'extérieur de la pièce. De préférence, la direction normale à la pièces'étendant à partir d'un point du référentiel est dégagée jusqu'à l'extérieurde la pièce : autrement dit, cette direction normale s'étend jusqu'àl'extérieur de la pièce sans rencontrer aucune obstacle appartenant à lapièce.
[0022] Dans certains modes de réalisation, au moins trois pointsdu référentiel de positionnement possèdent des directions normales à lapièce sensiblement colinéaires à une première direction. Par« sensiblement colinéaires à une direction donnée » on entend que ladirection que l'on considère forme un angle inférieur à 10° avec cettedirection donnée. On définit ainsi un plan contre lequel on contraint lapièce à se positionner en la poussant selon la première direction.
[0023] Dans certains modes de réalisation, au moins deux de cestrois points du référentiel de positionnement, et de préférence chacun deces trois points, sont séparés par une distance au moins égale à 20%, depréférence au moins égale à 40%, de la plus grande dimension de la piècedans les directions orthogonales à la première direction. Autrement dit, oncherche la plus grande dimension de la pièce lorsque l'on parcourt tous lesplans orthogonaux à la première direction. En effet, plus ces points serontéloignés les uns des autres, mieux sera défini le plan contre lequel la piècedoit être plaqué et donc plus précis sera le positionnement de la pièce.
[0024] Dans certains modes de réalisation, au moins deux pointsdu référentiel de positionnement possèdent des directions normales à lapièce sensiblement colinéaires à une deuxième direction, cette deuxièmedirection formant un angle supérieur à 45° avec la première direction. Ondéfinit ainsi une droite contre laquelle on cale la pièce en la poussantselon la deuxième direction, la pièce restant calée par ailleurs contre leplan défini par les trois premiers points mentionnés plus haut.
[0025] Dans certains modes de réalisation, ces deux points sontséparés par une distance au moins égale à 20%, de préférence au moinségale à 40%, de la plus grande dimension de la pièce dans les directionsorthogonales à la deuxième direction.
[0026] Dans certains modes de réalisation, au moins un point duréférentiel de positionnement possède une direction normale à la piècesensiblement colinéaire à une troisième direction, cette troisième directionformant un angle supérieur à 45° avec le plan formé par les première etdeuxième directions. On peut ainsi caler la pièce contre ce point en lapoussant selon la troisième direction, la pièce restant calée par ailleurscontre le plan et la droite définis respectivement par les trois points et lesdeux points mentionnés plus haut.
[0027] Dans certains modes de réalisation, le noyau définit uneparoi de la pièce dont au moins deux faces sont des surfaces du deuxièmetype. Il peut s'agir de deux faces opposées. Le présent procédé est toutparticulièrement utile lorsqu'une telle paroi doit faire l'objet d'un perçage,tout particulièrement lorsque ce perçage est longitudinal et de grandelongueur au sein de la paroi.
[0028] Dans certains modes de réalisation, l'épaisseur de laditeparoi est inférieure à 1mm, de préférence inférieure à 0,5 mm.
[0029] Dans certains modes de réalisation, le noyau comprendplusieurs éléments de noyau distincts.
[0030] Dans certains modes de réalisation, au moins trois points,de préférence cinq points, de préférence encore six points, du référentielde positionnement appartiennent à des surfaces du deuxième typedéfinies lors de la fonderie par un même élément de noyau.
[0031] Dans certains modes de réalisation, la pièce est une aubede turbomachine. Il peut s'agit d'une aube mobile, appartenant au rotor,ou d'une aube fixe, appartement au stator. Il peut notamment s'agir d'uneaube de turbine. Toutefois, le présent exposé peut s'appliquer égalementà tout type de pièce creuse.
[0032] Dans certains modes de réalisation, ladite aube comprendun bord d'attaque, un bord de fuite, une paroi intrados, une paroiextrados, une tête d'aube et un pied d'aube.
[0033] Dans certains modes de réalisation, la tête d'aubecomporte une baignoire comprenant une paroi de fond et des paroislatérales.
[0034] Dans certains modes de réalisation, au moins un point duréférentiel de positionnement, et de préférence deux points, est localisésur la surface interne de la paroi extrados au niveau du bord de fuite.
[0035] Dans certains modes de réalisation, au moins un point duréférentiel de positionnement est localisé sur la surface interne de la paroiextrados au sein de la baignoire.
[0036] Dans certains modes de réalisation, au moins un point duréférentiel de positionnement, et de préférence deux points, est localisésur l'arête d'extrémité supérieure de la paroi intrados, de préférence aufond d'une encoche.
[0037] Dans certains modes de réalisation, un point du référentielde positionnement est localisé sur l'arrête d'extrémité arrière de la paroiintrados.
[0038] Dans certains modes de réalisation, le procédé comprenden outre une étape de mise en place de la pièce sur un outillage, leditoutillage comprenant autant d'organes de calage que de points dans leréférentiel de positionnement, un organe de calage étant positionné surchacun des points du référentiel de positionnement de la pièce.
[0039] Dans certains modes de réalisation, ledit outillage est unoutillage d'usinage, de préférence de perçage.
[0040] Le présent exposé concerne également un procédéd'usinage d'une pièce creuse obtenue par fonderie, comprenant une étapede positionnement selon l'un quelconque des modes de réalisationsprécédents, et une étape de perçage dans laquelle un trou est percé dansune paroi interne de la pièce dont au moins deux faces sont des surfacesde deuxième type. Ce perçage peut s'étendre sur au moins 3 cm de long,voire au moins 5 cm de long.
[0041] Les caractéristiques et avantages précités, ainsi qued'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'unexemple de réalisation du procédé proposé. Cette description détaillée faitréférence aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0042] Les dessins annexés sont schématiques et visent avant toutà illustrer les principes de l'invention.
[0043] Sur ces dessins, d'une figure (FIG) à l'autre, des éléments(ou parties d'élément) identiques sont repérés par les mêmes signes deréférence.
La FIG 1 est une vue en perspective d'une aube creuse.
La FIG 2 est une vue en coupe transversale d'une telle aube creuse.
La FIG 3 est un schéma en coupe longitudinale d'une telle aubecreuse.
La FIG 4 est une vue en perspective d'une telle aube creuse munied'un référentiel de positionnement.
DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLE(S) DE REALISATION
[0044] Afin de rendre plus concrète l'invention, un exemple deprocédé de positionnement est décrit en détail ci-après, en référence auxdessins annexés. Il est rappelé que l'invention ne se limite pas à cetexemple.
[0045] Dans cet exemple, le procédé de positionnement concerneune aube creuse 1 de turbine HP d'un turboréacteur d'avion. Cette aubecreuse 1 est représentée sur la FIG 1. Il s'agit ici d'une aube mobilecomprenant de manière monobloc un pied d'aube 2 en queue d'aronde,permettant sa fixation sur le disque du rotor de la turbine, une partie depale 3 et une plateforme 4 s'étendant transversalement entre le piedd'aube 2 et la partie de pale 3.
[0046] Comme cela est mieux visible sur la FIG 2 qui représente lapartie de pale 3 en coupe transversale, l'aube 1 comprend une pluralité decavités 10 permettant de faire circuler un fluide de refroidissement dansl'aube 1 afin de refroidir cette dernière lors du fonctionnement duturboréacteur. Classique, de l'air frais est injecté dans l'aube 1 viaplusieurs conduits traversant le pied d'aube 2, puis cet air frais circule ausein des cavités 10 de la partie de pale 3 et est évacué par de petitsorifices pratiqués dans les parois extérieures de la partie de pale 3, toutparticulièrement le long de son bord de fuite.
[0047] Ces cavités 10 définissent ainsi entre elles des paroisinternes 11 séparant les différentes cavités 10.
[0048] Une telle aube creuse peut être fabriquée à l'aide d'unetechnique classique de fonderie à la cire perdue utilisant un noyausacrificiel. Pour mémoire, les étapes principales d'un tel procédé sont lessuivantes : réalisation d'un premier moule ayant la géométrie extérieurede l'aube à fabriquer ; mise en place d'un noyau céramique préalablementfabriqué dont la géométrie correspond, en négatif, à la géométrie descavités de l'aube à fabriquer ; injection d'une cire au sein du moule puis refroidissement et obtention d'un modèle en cire de l'aube intégrant enson sein le noyau céramique ; enrobage du modèle en cire à l'aide d'unebarbotine comprenant une poudre céramique en pratiquant des cheminéesd'alimentation ; cuisson, évacuation de la cire fondue et obtention d'unecarapace céramique, formant un deuxième moule, enfermant en positionle noyau céramique ; coulage d'un métal en fusion dans la carapace puisrefroidissement et obtention d'une aube métallique enfermant le noyaucéramique ; destruction de la carapace ; destruction du noyau céramique,à l'aide d'un bain chimique par exemple, et obtention de l'aube brute defonderie.
[0049] Ainsi, il est possible de définir dans l'aube brute de fonderiedes surfaces de deux types différents. Les surfaces du premier type 21sont celles qui ont été définies, c'est-à-dire formées lors du coulage dumétal en fusion, par les surfaces de la carapace. A l'inverse, les surfacesdu deuxième type 22 sont celles qui ont été définies, c'est-à-dire forméeslors du coulage du métal en fusion, par les surfaces du noyau. Ainsi, enparticulier, les surfaces des parois internes 11 séparant les cavités 10 del'aube 1 sont des surfaces du deuxième type 22.
[0050] Un référentiel de positionnement selon le présent exposéva maintenant être présenté en référence à la FIG 4 qui représente lapartie de pale 3 de l'aube brute de fonderie.
[0051] La partie de pale 3 comprend un bord d'attaque 31, unbord de fuite 32, une paroi extrados 33 et une paroi intrados 34. Elles'étend entre la plateforme 4 est une tête d'aube 35 comprenant unrenfoncement 36 communément appelé « baignoire ». La paroi intrados34 possède une partie arrière échancrée 34a en forme de peigne, forméeà l'aide du noyau au cours de la fonderie, et laissant apparaître la surfaceinterne 33i de la paroi extrados 33 à proximité du bord de fuite 32.
[0052] Sur cette figure, les surfaces du premier type sontreprésentées en blanc tandis que les surfaces du deuxième type sontreprésentées avec une texture à petits points.
[0053] Le référentiel de positionnement comprend six points P1-P6tous situés sur des surfaces du deuxième type.
[0054] Les trois premiers points P1-P3 sont situés sur la surfaceinterne 33i de la paroi extrados 33. Le premier point Pl est situé au seinde la baignoire 36, sensiblement au milieu de cette dernière dans la direction avant-arrière X, définie par la corde de l'aube 1, et à proximitéde l'arrête supérieure de la paroi extrados 33. Un organe de calage d'unoutillage peut facilement y accéder et s'y positionner en pénétrant dans labaignoire 36 depuis le sommet de l'aube 1.
[0055] Le deuxième point P2 est situé dans l'angle supérieur etarrière de la surface interne 33i de la paroi extrados 33, à proximité de latête d'aube 35 et du bord de fuite 32. Il est accessible via la baignoire 36depuis le sommet de l'aube 1 ou bien depuis sa face intrados à travers lapartie échancrée 34a de la paroi intrados 34.
[0056] Le troisième point P3 est situé dans l'angle inférieur etarrière de la surface interne 33i de la paroi extrados 33, à proximité de laplateforme 4 et du bord de fuite 32. Il est accessible depuis la faceintrados à travers la partie échancrée 34a de la paroi intrados 34.
[0057] Les surfaces sur lesquelles sont positionnés ces points Pl-P3 sont localement planes et sont orientées de telle sorte que leursdirections normales soient sensiblement colinéaires à la direction intrados-extrados Y de l'aube 1, orthogonale à la direction avant-arrière X. Enoutre, compte tenu de leur position sur la face interne 33i de la paroiextrados 33, aucun usinage de ces surfaces n'est nécessaire.
[0058] Le quatrième point P4 est situé au fond d'une encoche 34epratiquée dans l'arrête supérieure de la paroi intrados 34, à proximité dubord d'attaque 31. Grâce à cette encoche 34e, formée à l'aide d'uneportion du noyau au cours de la fonderie, la tête d'aube 35 peut êtreusinée sans que cela n'affecte la position du quatrième point P4, le fondde l'encoche 34e restant intouché.
[0059] Le cinquième point P5 est lui-aussi situé au fond d'uneencoche 34f pratiquée dans l'arrête supérieure de la paroi intrados 34, auniveau de l'angle supérieur et arrière de cette dernière. Grâce à cetteencoche 34f, formée à l'aide d'une portion du noyau au cours de lafonderie, le cinquième point P5 est préservé même en cas d'usinage de latête d'aube 35.
[0060] Les surfaces sur lesquelles sont positionnés ces points P4et P5 sont également localement planes et sont orientées de telle sorteque leurs directions normales soient sensiblement colinéaires à la directionbas-haut Z de l'aube 1, orthogonales aux directions avant-arrière X et intrados-extrados Y. Ces deux points P4 et P5 sont dès lors accessiblesfacilement et directement depuis le sommet de l'aube 1.
[0061] Le sixième point P6 est situé sur l'arrête arrière de la paroiintrados 34, à proximité de l'extrémité supérieure de cette dernière, dansune portion échancrée de la partie arrière échancrée 34a. Compte-tenu decette position, aucun usinage ne vient affecter ce sixième point P6.
[0062] La surface sur laquelle est positionné ce point P6 estégalement localement plane et est orientée de telle sorte que sa directionnormale soit sensiblement colinéaire à la direction avant-arrière X del'aube 1. Ce point P6 est dès lors accessible facilement et directementdepuis l'arrière de l'aube 1.
[0063] Grâce à un tel référentiel de positionnement, il est possiblede positionner l'aube 1 sur un outillage d'usinage, par exemple unoutillage de perçage, en calant l'aube 1 contre six organes de calage del'outillage d'usinage dont les extrémités sont disposées pour correspondrechacune à l'un des points P1-P6 du référentiel de positionnement.
[0064] Une fois un tel calage effectué, la position de l'outil deperçage par rapport à l'aube 1 est parfaitement connue, ce qui permet deréaliser des perçages très précis. Par exemple, comme cela est représentéschématiquement sur la FIG 3, il est possible de réaliser un perçage 19traversant longitudinalement une paroi interne 11 de l'aube 1 afin deconnecter deux cavités distinctes 10c et lOd en assurant une épaisseurrésiduelle minimale entre le perçage 19 et le bord de la paroi 11 depréférence égale à 0,3 mm.
[0065] Bien que la présente invention ait été décrite en se référantà des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que desmodifications et des changements peuvent être effectués sur cesexemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définiepar les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles desdifférents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent êtrecombinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, ladescription et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratifplutôt que restrictif.
[0066] Il est également évident que toutes les caractéristiquesdécrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou encombinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou encombinaison, à un procédé.

Claims (3)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de positionnement d'une pièce creuse obtenue parfonderie, dans lequel ladite pièce (1) a été obtenue par un procédé defonderie faisant intervenir un moule et un noyau sacrificiel introduit dansle moule et permettant de former au moins une cavité (10) de ladite pièce(1), dans lequel ladite pièce (1) comprend des surfaces d'un premier type (21), définies lors de la fonderie par les surfaces du moule, et des surfacesd'un deuxième type (22), définies lors de la fonderie par les surfaces dunoyau, et dans lequel on construit un référentiel de positionnement de la piècecomprenant au moins trois points (P1-P3) appartenant à des surfaces dudeuxième type (22) de la pièce (1) comprenant en outre une étape de mise en place de la pièce (1) surun outillage, ledit outillage comprenant autant d'organes de calage que depoints (P1-P3) dans le référentiel de positionnement, un organe de calageétant positionné sur chacun des points (P1-P3) du référentiel depositionnement de la pièce (1).
  2. 2. Procédé de positionnement selon la revendication 1, danslequel le référentiel de positionnement comprend au moins cinq points, depréférence six points (P1-P6), appartenant à des surfaces du deuxièmetype (22) de la pièce (1). 3. Procédé de positionnement selon la revendication 1 ou 2, danslequel le référentiel de positionnement ne comprend aucun pointappartenant à des surfaces du premier type (21) de la pièce (1). 4. Procédé de positionnement selon l'une quelconque desrevendications 1 à 3, dans lequel chaque point du référentiel depositionnement (P1-P6) est situé sur une surface localement plane. 5. Procédé de positionnement selon l'une quelconque desrevendications 1 à 4, dans lequel tous les points du référentiel depositionnement (P1-P6) sont situés sur des surfaces finales de la pièce. 6. Procédé de positionnement selon l'une quelconque desrevendications 1 à 5, dans lequel le noyau définit une paroi (11) de lapièce (1) dont au moins deux faces sont des surfaces du deuxième type (22).
  3. 7. Procédé de positionnement selon la revendication 6, danslequel l'épaisseur de ladite paroi (11) est inférieure à 1 mm, de préférenceinférieure à 0,5 mm. 8. Procédé de positionnement selon l'une quelconque desrevendications 1 à 7, dans lequel la pièce est une aube de turbomachine(1). 9. Procédé d'usinage d'une pièce creuse obtenue par fonderie,comprenant une étape de positionnement selon l'une quelconque desrevendications 1 à 8, dans laquelle ledit outillage est un outillage deperçage, et une étape de perçage dans laquelle un trou (19) est percé dans uneparoi interne (11) de la pièce (1) dont au moins deux faces sont dessurfaces du deuxième type (22).
FR1755774A 2017-06-23 2017-06-23 Procede de positionnement d'une piece creuse Active FR3067955B1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1755774A FR3067955B1 (fr) 2017-06-23 2017-06-23 Procede de positionnement d'une piece creuse
US16/015,916 US11135686B2 (en) 2017-06-23 2018-06-22 Method of positioning a hollow workpiece

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1755774A FR3067955B1 (fr) 2017-06-23 2017-06-23 Procede de positionnement d'une piece creuse
FR1755774 2017-06-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3067955A1 FR3067955A1 (fr) 2018-12-28
FR3067955B1 true FR3067955B1 (fr) 2019-09-06

Family

ID=60382277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1755774A Active FR3067955B1 (fr) 2017-06-23 2017-06-23 Procede de positionnement d'une piece creuse

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11135686B2 (fr)
FR (1) FR3067955B1 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10465529B2 (en) 2016-12-05 2019-11-05 United Technologies Corporation Leading edge hybrid cavities and cores for airfoils of gas turbine engine
US10989056B2 (en) 2016-12-05 2021-04-27 Raytheon Technologies Corporation Integrated squealer pocket tip and tip shelf with hybrid and tip flag core
US10815800B2 (en) * 2016-12-05 2020-10-27 Raytheon Technologies Corporation Radially diffused tip flag
CN110695631B (zh) * 2019-12-08 2021-08-10 湖南凯斯机械股份有限公司 一种缝纫机机头的加工工艺

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5498133A (en) * 1995-06-06 1996-03-12 General Electric Company Pressure regulated film cooling
DE10335657B4 (de) * 2003-08-04 2015-04-30 Alstom Technology Ltd. Parametrische Herstellung von Kühlbohrungen
US7296615B2 (en) * 2004-05-06 2007-11-20 General Electric Company Method and apparatus for determining the location of core-generated features in an investment casting
US7784183B2 (en) * 2005-06-09 2010-08-31 General Electric Company System and method for adjusting performance of manufacturing operations or steps
EP1985803A1 (fr) * 2007-04-23 2008-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Procédé pour la fabrication des aubes de turbine avec revêtement
US8646511B2 (en) * 2010-08-04 2014-02-11 Siemens Energy, Inc. Component with inspection-facilitating features
US9260972B2 (en) * 2012-07-03 2016-02-16 United Technologies Corporation Tip leakage flow directionality control
US9387533B1 (en) * 2014-09-29 2016-07-12 Mikro Systems, Inc. Systems, devices, and methods involving precision component castings
EP3029414A1 (fr) * 2014-12-01 2016-06-08 Siemens Aktiengesellschaft Aube de turbine, son procédé de fabrication et procédé de détermination de la situation d'un noyau utilisé lors de la coulée d'une aube de turbine
FR3034128B1 (fr) * 2015-03-23 2017-04-14 Snecma Noyau ceramique pour aube de turbine multi-cavites
FR3060650B1 (fr) * 2016-12-20 2019-05-31 Airbus Operations Structure d'entree d'air pour une nacelle d'aeronef

Also Published As

Publication number Publication date
US20180369969A1 (en) 2018-12-27
FR3067955A1 (fr) 2018-12-28
US11135686B2 (en) 2021-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3067955B1 (fr) Procede de positionnement d'une piece creuse
EP1637253B1 (fr) Procédé de fabrication d'une aube de turbomachine, assemblage de noyaux pour la mise en oeuvre du procédé
FR2493205A1 (fr) Procede de fabrication d'un objet creux
EP1721698B1 (fr) Procédé de fabrication d'une aube creuse comportant un sommet en forme de baignoire, procédé de réparation d'une telle aube
FR2546814A1 (fr) Moule pour pneumatiques et procede de fabrication de ce moule
FR2969691A1 (fr) Procede pour former un systeme de refroidissement pour des composants a haute temperature
FR2608081A1 (fr) Dispositif et procede de blocage d'une piece
CA2501244C (fr) Piece a circuit de transport de fluide et sa fabrication
FR2867095A1 (fr) Procede de fabrication d'une aube creuse pour turbomachine.
EP2895285B1 (fr) Modele de fonderie.
CA2971289C (fr) Procede de fabrication d'une aube de turbomachine comportant un sommet pourvu d'une baignoire de type complexe
FR3107460A1 (fr) Procédé d’usinage amélioré de rainure pour pièces aéronautiques
WO2000031599A1 (fr) Procede de realisation de pieces mecaniques par decomposition en strates avec retournement
WO2013021142A1 (fr) Dispositif pour la mise en forme d'une tole par matriçage
FR2881972A1 (fr) Organe a came de billage surmoulee pour l'assistance d'une boite de vitesses
EP2082823B1 (fr) Canal de refroidissement ménagé dans une paroi
FR3018710B1 (fr) Arbre de coulee et procede d'assemblage
FR3022811A1 (fr) Procede de fabrication d'un assemblage de noyaux pour la fabrication d'une aube
CA2912924C (fr) Preforme d'aube de turbomachine
EP3038791B1 (fr) Procédé de fabrication d'un bord de renforcement d'aube
FR2977510B1 (fr) Noyau de fonderie, procede de fabrication d'une aube de turbine utilisant un tel noyau.
CA2607908A1 (fr) Procede pour la fabrication par decomposition en strates d'une piece traversee par des canaux de transfert de fluides prevus dans les interstrates
WO2022123174A1 (fr) Procédé de fabrication mixte d'un composant de turbomachine comprenant un circuit interne de refroidissement
FR2962493A1 (fr) Chambre de propulsion de moteur-fusee et procede de fabrication d'une telle chambre
EP1000692A1 (fr) Plaquette de fraise

Legal Events

Date Code Title Description
PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20181228

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7