本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片制造，特別涉及一種輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片制造技術(shù)是透平機(jī)械制造業(yè)中最復(fù)雜的技術(shù)之一，也是機(jī)械制造業(yè)中涉及專業(yè)領(lǐng)域非常廣泛的一種制造技術(shù)。因此，葉片制造技術(shù)的水平在一定程度上反映了航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的水平。

2、葉片型面精密冷輥軋是使葉片坯料在一對(duì)旋轉(zhuǎn)的輥軋模中通過(guò)，借助模槽對(duì)形變金屬的壓力使其產(chǎn)生塑性變形，從而獲得葉片所需要的葉型的過(guò)程。其制造成本、生產(chǎn)效率以及實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的組織性能較型面數(shù)控銑削、精密鍛造和精密電解都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3、葉段類靜子葉片為兩端無(wú)安裝板，在加工過(guò)程中需要進(jìn)行4次線切割加工，該類葉片數(shù)量大，單片線切割影響加工效率，需要投入更多的機(jī)床和工裝來(lái)滿足生產(chǎn)需求。若采用多片同時(shí)加工，由于葉片工藝定位臺(tái)存在有一定差異，會(huì)造成葉片裝夾的不穩(wěn)定，影響葉片的加工質(zhì)量。在葉片線切割加工過(guò)程中，第4次為葉片切斷工序，葉片接近切斷時(shí)，葉身會(huì)由于自重而墜落，導(dǎo)致葉片切割軌跡殘留或切傷葉片。切割軌跡殘留需要進(jìn)行人工修正補(bǔ)救，切傷葉片會(huì)導(dǎo)致葉片報(bào)廢。

4、因此，設(shè)計(jì)滿足可進(jìn)行多片葉片同時(shí)加工、定位準(zhǔn)確且具備葉型支撐功能的輥軋葉片線切割加工用夾具，可以提升該類輥軋葉片的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。該種夾具應(yīng)用到葉段類輥軋葉片的生產(chǎn)過(guò)程中具有非常重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是歸納和確立了一種輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，采用該方法設(shè)計(jì)的夾具，可進(jìn)行多片葉片同時(shí)加工、定位準(zhǔn)確且具備葉型支撐功能。提升該葉段類輥軋葉片線切割加工的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

2、本發(fā)明提供了一種輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：輥軋葉片線切割加工用夾具，安裝在線切割機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)輥軋葉片在夾具上的準(zhǔn)確定位和夾緊，夾具分為基礎(chǔ)平板、葉片工藝臺(tái)夾緊和葉片葉身夾緊三部分；

3、基礎(chǔ)平板用于連接葉片工藝臺(tái)夾緊部分和葉片葉身夾緊部分，夾具通過(guò)基礎(chǔ)平板安裝在線切割機(jī)床的工作臺(tái)上，基礎(chǔ)平板還用于夾具在機(jī)床上的找正。

4、葉片工藝臺(tái)夾緊部分，包括定位基座、鉸鏈快壓組件、葉片槽口壓緊組件、側(cè)面壓緊組件；

5、定位基座用于葉片工藝凸臺(tái)的定位，鉸鏈快壓組件、葉片槽口壓緊組件、側(cè)面壓緊組件安裝在定位基座上。定位基座上設(shè)有用于葉片工藝臺(tái)定位的定位面，定位面的深度為6～12個(gè)葉片工藝臺(tái)的厚度，能同時(shí)裝夾6～12個(gè)輥軋葉片；

6、所述鉸鏈快壓組件，安裝在定位基座上方，搬動(dòng)鉸鏈快壓的扳手，鉸鏈快壓組件的壓頭可沿上下方向快速壓緊葉片工藝臺(tái)夾緊；

7、所述槽口壓緊組件安裝在定位基座中部并穿過(guò)，槽口壓緊組件包括壓鉤、復(fù)位彈簧、壓緊螺栓、橡膠片，壓鉤安裝在定位基座的壓鉤孔中，通過(guò)擰緊壓緊螺栓，壓鉤向定位基座方向移動(dòng)，壓緊葉片；松開(kāi)壓緊螺栓，壓鉤在復(fù)位彈簧的作用下向定位基座反方向移動(dòng)，松開(kāi)葉片；壓鉤與葉片接觸的部位粘接或噴涂厚度為0.8～1.5mm的橡膠層。

8、所述側(cè)面壓緊組件安裝在定位基座的側(cè)面；側(cè)面壓緊組件包括壓緊塊、聚氨酯膠塊、彈簧、壓緊螺栓、支撐螺栓，通過(guò)擰緊壓緊螺栓，壓緊塊向定位基座方向移動(dòng)，壓緊葉片；松開(kāi)壓緊螺栓，壓緊塊在復(fù)位彈簧的作用下向定位基座反方向移動(dòng)，松開(kāi)葉片。壓緊塊與葉片接觸的部位嵌入硬度為邵氏70～90a的聚氨酯膠塊，聚氨酯膠塊的厚度不小于8mm，嵌入深度為聚氨酯膠塊厚度的1/2～2/3；氨酯膠塊外廓尺寸大于壓緊塊上對(duì)應(yīng)槽口尺寸0.1～0.2mm，裝配時(shí)，在壓緊塊的對(duì)于槽底部涂膠，將聚氨酯膠塊壓入到槽口中并貼合；支撐螺栓用于調(diào)整壓緊塊的平行壓緊，支撐螺栓的頂面與聚氨酯膠塊外表面齊平。

9、所述側(cè)葉片葉身夾緊組件安裝在基礎(chǔ)平板上，葉片葉身夾緊組件包括旋轉(zhuǎn)支柱、調(diào)節(jié)桿、緊定螺釘，固定u型槽組件，彈性u(píng)型槽組件；葉片葉身夾緊組件通過(guò)旋轉(zhuǎn)支柱與基礎(chǔ)平板相連接，旋轉(zhuǎn)支柱下端與基礎(chǔ)平板對(duì)應(yīng)孔的間隙在0.02～0.05mm之間；調(diào)節(jié)桿一端安裝在旋轉(zhuǎn)支柱上端的槽口中，另一端設(shè)有用于調(diào)整固定u型槽組件的槽口；固定u型槽組件可在調(diào)節(jié)桿上滑動(dòng)，間隙在0.1～0.2mm之間；調(diào)節(jié)桿用于支撐固定u型槽組件和調(diào)整固定u型槽組件與旋轉(zhuǎn)支柱的位置，調(diào)整完成后使用緊定螺釘將其位置固定。

10、所述固定u型槽組件由支撐桿、固定u型槽、螺母和海綿組成；支撐桿通過(guò)螺母與固定u型槽，固定u型槽的深度為葉片葉型最大寬度的2/3～1；固定u型槽內(nèi)開(kāi)口部位設(shè)有卡槽，內(nèi)部粘接厚度為u型槽深度的1/2～2/3，密度為45d～55d的海綿；

11、所述彈性u(píng)型槽組件由彈性u(píng)型槽體和海綿構(gòu)成；彈性u(píng)型槽體由具有彈性的金屬材料制造，彈性u(píng)型槽體在槽口端施加向內(nèi)為30～50n的力，槽口端可產(chǎn)生1～2mm的變形，施加力去除后，彈性u(píng)型槽體恢復(fù)原狀態(tài)；彈性u(píng)型槽和固定u型槽的深度之和為葉片葉型最大寬度的1.3～1.5倍，彈性u(píng)型槽內(nèi)部粘接厚度為u型槽深度1/2～2/3，密度為45d～55d的海綿。

12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：

13、按照所述的輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)的夾具已成功應(yīng)用到生產(chǎn)中，葉片的加工效率和合格率得到大幅度提升，每年可降低大量廢品損失，應(yīng)用過(guò)程中取得良好效果，隨著產(chǎn)能增加和推廣應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益還將大幅度提升。輥軋葉片線切割加工用夾具可一次裝夾加工6～12片葉片，效率高、定位準(zhǔn)確、裝夾穩(wěn)定，操作方便、通用性強(qiáng)，一套夾具可通用多工序通用，巧妙地解決了空間曲面葉型的夾緊問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：輥軋葉片線切割加工用夾具，安裝在線切割機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)輥軋葉片在夾具上的準(zhǔn)確定位和夾緊，夾具分為基礎(chǔ)平板、葉片工藝臺(tái)夾緊和葉片葉身夾緊三部分；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：葉片工藝臺(tái)夾緊部分，包括定位基座、鉸鏈快壓組件、葉片槽口壓緊組件、側(cè)面壓緊組件；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述鉸鏈快壓組件，安裝在定位基座上方，搬動(dòng)鉸鏈快壓的扳手，鉸鏈快壓組件的壓頭可沿上下方向快速壓緊葉片工藝臺(tái)夾緊；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述側(cè)面壓緊組件安裝在定位基座的側(cè)面；側(cè)面壓緊組件包括壓緊塊、聚氨酯膠塊、彈簧、壓緊螺栓、支撐螺栓，通過(guò)擰緊壓緊螺栓，壓緊塊向定位基座方向移動(dòng)，壓緊葉片；松開(kāi)壓緊螺栓，壓緊塊在復(fù)位彈簧的作用下向定位基座反方向移動(dòng)，松開(kāi)葉片。壓緊塊與葉片接觸的部位嵌入硬度為邵氏70～90a的聚氨酯膠塊，聚氨酯膠塊的厚度不小于8mm，嵌入深度為聚氨酯膠塊厚度的1/2～2/3；氨酯膠塊外廓尺寸大于壓緊塊上對(duì)應(yīng)槽口尺寸0.1～0.2mm，裝配時(shí)，在壓緊塊的對(duì)于槽底部涂膠，將聚氨酯膠塊壓入到槽口中并貼合；支撐螺栓用于調(diào)整壓緊塊的平行壓緊，支撐螺栓的頂面與聚氨酯膠塊外表面齊平。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述側(cè)葉片葉身夾緊組件安裝在基礎(chǔ)平板上，葉片葉身夾緊組件包括旋轉(zhuǎn)支柱、調(diào)節(jié)桿、緊定螺釘，固定u型槽組件，彈性u(píng)型槽組件；葉片葉身夾緊組件通過(guò)旋轉(zhuǎn)支柱與基礎(chǔ)平板相連接，旋轉(zhuǎn)支柱下端與基礎(chǔ)平板對(duì)應(yīng)孔的間隙在0.02～0.05mm之間；調(diào)節(jié)桿一端安裝在旋轉(zhuǎn)支柱上端的槽口中，另一端設(shè)有用于調(diào)整固定u型槽組件的槽口；固定u型槽組件可在調(diào)節(jié)桿上滑動(dòng)，調(diào)節(jié)桿用于支撐固定u型槽組件和調(diào)整固定u型槽組件與旋轉(zhuǎn)支柱的位置，調(diào)整完成后使用緊定螺釘將其位置固定。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述固定u型槽組件由支撐桿、固定u型槽、螺母和海綿組成；支撐桿通過(guò)螺母與固定u型槽，固定u型槽的深度為葉片葉型最大寬度的2/3～1；固定u型槽內(nèi)開(kāi)口部位設(shè)有卡槽，內(nèi)部粘接厚度為u型槽深度的1/2～2/3，密度為45d～55d的海綿。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述彈性u(píng)型槽組件由彈性u(píng)型槽體和海綿構(gòu)成；彈性u(píng)型槽體由具有彈性的金屬材料制造，彈性u(píng)型槽體在槽口端施加向內(nèi)為30～50n的力，槽口端可產(chǎn)生1～2mm的變形，施加力去除后，彈性u(píng)型槽體恢復(fù)原狀態(tài)；彈性u(píng)型槽和固定u型槽的深度之和為葉片葉型最大寬度的1.3～1.5倍，彈性u(píng)型槽內(nèi)部粘接厚度為u型槽深度1/2～2/3，密度為45d～55d的海綿。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種輥軋葉片線切割加工用夾具的設(shè)計(jì)方法，輥軋葉片線切割加工用夾具安裝在線切割機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)輥軋葉片在夾具上的準(zhǔn)確定位和夾緊，夾具分為基礎(chǔ)平板、葉片工藝臺(tái)夾緊和葉片葉身夾緊三部分；基礎(chǔ)平板用于連接葉片工藝臺(tái)夾緊部分和葉片葉身夾緊部分，夾具通過(guò)基礎(chǔ)平板安裝在線切割機(jī)床的工作臺(tái)上，基礎(chǔ)平板還用于夾具在機(jī)床上的找正。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)效益大幅度提升，輥軋葉片線切割加工用夾具可一次裝夾加工6～12片葉片，效率高、定位準(zhǔn)確、裝夾穩(wěn)定，操作方便、通用性強(qiáng)，一套夾具可通用多工序通用，巧妙地解決了空間曲面葉型的夾緊問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：李深亮,張紹東,李玉波,閆海峰,柳曉瑩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)航發(fā)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9