RU2496598C2 - Method of making forged variable-section vanes with two butts - Google Patents

Method of making forged variable-section vanes with two butts Download PDF

Info

Publication number
RU2496598C2
RU2496598C2 RU2011136442/02A RU2011136442A RU2496598C2 RU 2496598 C2 RU2496598 C2 RU 2496598C2 RU 2011136442/02 A RU2011136442/02 A RU 2011136442/02A RU 2011136442 A RU2011136442 A RU 2011136442A RU 2496598 C2 RU2496598 C2 RU 2496598C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
billet
container
workpiece
male die
channel
Prior art date
Application number
RU2011136442/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011136442A (en
Inventor
Михаил Леонидович Первов
Анна Сергеевна Скобелева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева"
Priority to RU2011136442/02A priority Critical patent/RU2496598C2/en
Publication of RU2011136442A publication Critical patent/RU2011136442A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2496598C2 publication Critical patent/RU2496598C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used in aircraft engineering for making billets of vanes with two butts or with one butt and retaining flange. Heated billet is placed in container between two half-female dies of the mould with channel. Note here that part of the billet is arranged at lower male die to deform the billet so that neck is formed by closing of said half-female dies. Then, one of buts is formed by displacement of lower male die upward after stopping said half-female dies. Billet is extruded via mould channel by upper male die at displacement of lower male die downward. Note here that billet part is left in container to form variable-section forged piece diverging toward billet part left in said container.
EFFECT: expanded range of forged pieces, higher metal use factor, higher strength.
2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в авиационной промышленности при изготовлении заготовок лопаток с двумя хвостовиками или с одним хвостовиком и бандажной полкой.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the aviation industry in the manufacture of blade blanks with two shanks or with one shank and retaining shelf.

Известен способ изготовления лопаток с двумя хвостовиками, включающий в себя нагрев в индукционной установке, вальцевание на ковочных вальцах за четыре перехода, нагрев в газовой печи под высадку на ГКМ за три перехода, нагрев фасонной заготовки в газовой карусельной печи под последующую штамповку (Атрошенко А.П., Федоров В.И., Горячая штамповка труднодеформируемых материалов. - Л., Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979, 287 с., стр.87-88).There is a known method of manufacturing blades with two shanks, which includes heating in an induction installation, rolling on forging rollers for four transitions, heating in a gas furnace for disembarkation on the gas-condensate mill for three transitions, heating of a shaped workpiece in a gas rotary kiln for subsequent stamping (A. Atroshenko. P., Fedorov V.I., Hot stamping of hard-to-deform materials. - L., Mechanical Engineering, Leningrad Department, 1979, 287 pp., Pp. 87-88).

Недостатком данного способа является большое количество деформирующей оснастки (штампы для высадки, ковочные вальцы) и технологического оборудования (ГКМ, вальцы), а также большого количества нагревательных операций, которые не позволяют получить нужную структуру лопатки.The disadvantage of this method is the large number of deforming tooling (dies for upsetting, forging rollers) and technological equipment (gas condensate mills, rollers), as well as a large number of heating operations that do not allow to obtain the desired structure of the blade.

Наиболее близким является способ изготовления лопаток компрессора с двумя массивными хвостовиками и тонким пером включающий в себя отлив заготовки, нагрев и изотермическую штамповку (Патент №2019359 В21К 3/04 от 14.11.1991, опубл. 15.09.1994).The closest is a method of manufacturing compressor blades with two massive shanks and a thin feather that includes blank casting, heating and isothermal stamping (Patent No.2019359 V21K 3/04 of 11/14/1991, publ. 15/09/1994).

Недостатком данного способа изготовления лопаток с двумя хвостовиками является ограничения по применению только литейных сплавов, а так же увеличение трудоемкости в связи с использованием операции литья.The disadvantage of this method of manufacturing vanes with two shanks is the restriction on the use of cast alloys only, as well as an increase in the complexity in connection with the use of the casting operation.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является возможность получения заготовок под штамповку лопаток с двумя хвостовиками переменного сечения с направленной вдоль изделия волокнистой структурой, приближающихся к готовому изделию путем предварительного формирования одного из хвостовиков лопатки нижним пуансоном под нужный тип хвостовика и последующим выдавливанием, что приводит к экономии металла и увеличении спектра получаемых штамповок.The technical result achieved by the implementation of the invention is the ability to obtain blanks for stamping blades with two shanks of variable cross section with a fiber structure directed along the product, approaching the finished product by first forming one of the shanks of the blade with a lower punch for the desired type of shank and then extruding it, which leads to to save metal and increase the range of stampings obtained.

Технический результат достигается тем, что нагретую заготовку устанавливают в контейнер между полуматрицами составной матрицы, выполненной с каналом, с расположением части заготовки на нижнем пуансоне, деформируют заготовку с образованием шейки путем смыкания полуматриц составной матрицы, затем формируют один из хвостовиков лопатки движением нижнего пуансона вверх после остановки полуматриц составной матрицы, выдавливают заготовку через канал составной матрицы верхним пуансоном при движении нижнего пуансона в нижнее положение, при этом часть заготовки оставляют в контейнере и формируют штамповку переменного сечения, расширяющуюся по направлению к оставшейся в контейнере части заготовки.The technical result is achieved by the fact that the heated preform is installed in the container between the semi-matrices of the composite matrix made with the channel, with the location of the part of the preform on the lower punch, the workpiece is deformed with the formation of the neck by closing the semi-matrices of the composite matrix, then one of the shanks of the blade is formed by moving the lower punch up after stop the half-matrix of the composite matrix, squeeze the workpiece through the channel of the composite matrix with the upper punch when the lower punch moves to the lower position, This portion of the preform is left in the container and formed stamping variable section, widening towards the remaining part of the container preform.

На фигурах показаны:The figures show:

Фиг.1 - Формирование одного из хвостовиков лопатки.Figure 1 - The formation of one of the shanks of the scapula.

Фиг.2 - Выдавливание заготовки переменного сечения под лопатку с двумя хвостовиками.Figure 2 - Extrusion of blanks of variable cross-section under the blade with two shanks.

Сущность предложенного способа заключается в следующем. Нагретую цилиндрическую заготовку устанавливают в контейнер 1 между полуматрицами 2, 3 составной матрицы, выполненной с каналом. Заготовку устанавливают таким образом, чтобы часть заготовки располагалась на нижнем пуансоне 4 (Фиг.1).The essence of the proposed method is as follows. The heated cylindrical billet is installed in the container 1 between the half-matrices 2, 3 of the composite matrix made with the channel. The workpiece is set so that part of the workpiece is located on the lower punch 4 (Figure 1).

Деформируют заготовку с образованием шейки путем смыкания полуматриц 2, 3 составной матрицы. Смыкание полуматриц 2, 3 составной матрицы осуществляется благодаря кинематической связи между клиньями 5 и ползуном пресса. Клинья 5 начинают перемещаться вниз, а полуматрицы 2, 3 начинают сдвигаться, деформируя заготовку. Размеры шейки определяются исходя из размеров минимального сечения лопатки (Фиг.1).The workpiece is deformed to form a neck by closing the semi-matrices 2, 3 of the composite matrix. Closing of the semi-matrices 2, 3 of the composite matrix is due to the kinematic connection between the wedges 5 and the press slider. Wedges 5 begin to move down, and half-matrices 2, 3 begin to move, deforming the workpiece. The dimensions of the neck are determined based on the dimensions of the minimum section of the scapula (Figure 1).

Затем формируют один из хвостовиков лопатки требуемых размеров (Пример) движением нижнего пуансона 4 вверх после остановки полуматриц 2, 3 составной матрицы.Then one of the shanks of the blade of the required size (Example) is formed by moving the lower punch 4 upward after stopping the half matrixes 2, 3 of the composite matrix.

Далее выдавливают заготовку через канал составной матрицы верхним пуансоном 6. При этом клинья 5 перемещаются вверх, образуя зазор между полуматрицами 2, 3 составной матрицы и самими клиньями 5. Под действием деформируемого металла полуматрицы 2, 3 раздвигаются на величину этого зазора. Нижний пуансон 4 перемещается в нижнее положение, при этом часть заготовки остается в контейнере 1 (Фиг.2).Next, the workpiece is squeezed out through the channel of the composite matrix by the upper punch 6. In this case, the wedges 5 move upward, forming a gap between the half-matrices 2, 3 of the composite matrix and the wedges themselves 5. Under the action of the deformable metal, the half-matrix 2, 3 are moved apart by the size of this gap. The lower punch 4 is moved to the lower position, while part of the workpiece remains in the container 1 (Figure 2).

Формируют штамповку переменного сечения, расширяющуюся по направлению к оставшейся в контейнере 1 части заготовки (Фиг.2).A stamping of variable cross section is formed, expanding towards the remaining part of the workpiece in the container 1 (Figure 2).

В результате обеспечивается возможность получения лопаток с двумя хвостовиками с направленной вдоль изделия волокнистой структурой без применения большого количества технологических переходов, то есть сокращается номенклатура технологического инструмента, а также высоких механических характеристик готового изделия.As a result, it is possible to obtain blades with two shanks with a fibrous structure directed along the product without the use of a large number of technological transitions, that is, the nomenclature of the technological tool is reduced, as well as the high mechanical characteristics of the finished product.

В ходе данного технологического процесса получается штамповка переменного сечения под лопатку с двумя хвостовиками, близкая по форме к готовой детали.During this process, stamping of variable cross section under the blade with two shanks is obtained, which is close in shape to the finished part.

Claims (1)

Способ изготовления штамповок лопаток переменного сечения с двумя хвостовиками, отличающийся тем, что нагретую заготовку устанавливают в контейнер между двумя полуматрицами составной матрицы, выполненной с каналом, с расположением части заготовки на нижнем пуансоне, деформируют заготовку с образованием шейки путем смыкания полуматриц составной матрицы, затем формируют один из хвостовиков лопатки движением нижнего пуансона вверх после остановки полуматриц составной матрицы, выдавливают заготовку через канал составной матрицы верхним пуансоном при движении нижнего пуансона в нижнее положение, при этом часть заготовки оставляют в контейнере и формируют штамповку переменного сечения, расширяющуюся по направлению к оставшейся в контейнере части заготовки. A method of manufacturing stampings of variable-section vanes with two shanks, characterized in that the heated preform is installed in a container between two half-matrices of a composite matrix made with a channel, with the location of a part of the workpiece on the lower punch, the workpiece is deformed to form a neck by closing the semi-matrices of the composite matrix, then formed one of the shanks of the blade by moving the lower punch up after stopping the half-matrix of the composite matrix, squeeze the workpiece through the channel of the composite matrix of the upper with the punch during the movement of the lower punch to the lower position, while part of the workpiece is left in the container and forming a stamping of variable cross section, expanding towards the remaining part of the workpiece in the container.
RU2011136442/02A 2011-09-01 2011-09-01 Method of making forged variable-section vanes with two butts RU2496598C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011136442/02A RU2496598C2 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Method of making forged variable-section vanes with two butts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011136442/02A RU2496598C2 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Method of making forged variable-section vanes with two butts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011136442A RU2011136442A (en) 2013-03-10
RU2496598C2 true RU2496598C2 (en) 2013-10-27

Family

ID=49123150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011136442/02A RU2496598C2 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Method of making forged variable-section vanes with two butts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2496598C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58315A (en) * 1981-06-23 1983-01-05 Hitachi Ltd Working method of turbine blade
RU2019359C1 (en) * 1991-11-14 1994-09-15 Институт проблем сверхпластичности металлов АН Республики Башкортостан Method of making blades of titanium alloys
WO2003014548A1 (en) * 2001-08-03 2003-02-20 Akita Fine Blanking Co., Ltd. Variable blade manufacturing method and variable blade in vgs type turbo charger
RU2255136C1 (en) * 2003-12-29 2005-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Method of plastic working of the high-temperature resistant alloys bars used for production of gas-turbine engine compressor blades
RU2374027C1 (en) * 2008-02-19 2009-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" Manufacturing method of forgings of variable cross-section by hot extrusion with movable dies

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58315A (en) * 1981-06-23 1983-01-05 Hitachi Ltd Working method of turbine blade
RU2019359C1 (en) * 1991-11-14 1994-09-15 Институт проблем сверхпластичности металлов АН Республики Башкортостан Method of making blades of titanium alloys
WO2003014548A1 (en) * 2001-08-03 2003-02-20 Akita Fine Blanking Co., Ltd. Variable blade manufacturing method and variable blade in vgs type turbo charger
RU2255136C1 (en) * 2003-12-29 2005-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Method of plastic working of the high-temperature resistant alloys bars used for production of gas-turbine engine compressor blades
RU2374027C1 (en) * 2008-02-19 2009-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" Manufacturing method of forgings of variable cross-section by hot extrusion with movable dies

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011136442A (en) 2013-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Doege et al. Closed die technologies for hot forging
CN104759850B (en) A kind of aluminium alloy height barrier part processing technique
EP2797705B1 (en) A method for manufacturing hollow shafts
CN102240772B (en) Forming method of single elbow crankshaft forgings
US7895874B2 (en) Near net shape forging process for compressor and turbine wheels and turbine spacer wheels
Ghassemali et al. Optimization of axisymmetric open-die micro-forging/extrusion processes: An upper bound approach
CN104139145A (en) Method for forging guide horn mouth forge pieces applied to internal components of nuclear reactor
EP2762247A1 (en) Forging method for high-efficiency closing of porous defects in steel ingots or billets
CN102240892A (en) Method for forming hollow front shaft
CN105057529A (en) Extrusion forming method for hollow shaft forged piece with variable cross section
CN109175175B (en) Precise hot-working forming method for automobile steering ball joint
CN109127982B (en) Universal die for three-way valve bodies with same caliber and different pressures and forming method
US20180093316A1 (en) Method and apparatus for forming a compound curvature metal skin
RU2491147C2 (en) Method of forging large-sized half-bodies of ball valves with throat and spherical part
RU2496598C2 (en) Method of making forged variable-section vanes with two butts
RU2560474C2 (en) Method of continuous equal channel angular pressing of metal blanks in form of rod
RU2501626C2 (en) Method and device for blade forging
CN105750840A (en) Method for forging tee-joint forge piece
RU2484915C1 (en) Method of making forged pieces shaped to hemisphere with throat
RU2381083C1 (en) Manufacturing method of scapular blanks
RU2706392C1 (en) Method of manufacturing large-size forgings of half-cases of ball valves
Deng et al. Development of closed extruding fine blanking technology
RU2514531C2 (en) MAKING AXIALLY SYMMETRIC FORGED BLANKS OF BARREL- AND BOWL-TYPE FROM HIGH-STRENGTH ALUMINIUM ALLOY OF Al-Zn-Mg-Cu-SYSTEM ALLOYED WITH SCANDIUM AND ZIRCONIUM
RU2706395C1 (en) Method of manufacturing large-size forgings of half-cases of ball valves
US9566641B2 (en) Forging apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140902