專利名稱：一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉片設(shè)計與加工技術(shù)，特別提供了一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料
設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，采用輥軋方法加工單榫頭類葉片的葉身型面，)輥軋前毛坯多采用鍛 件毛料，原有的鍛件毛料的葉身型面與成品葉片相比，留有一定厚度的余量，葉片鍛件幾乎 全部采用等厚度余量，且鍛件型面與成品葉片形狀一致，具有相同的截面距和相同的扭角， 只是在葉片型面上增加了一個等厚度余量，這個余量一般在0. 6 lmm之間，對于邊緣厚度 較小的葉片，已經(jīng)超過了一次輥軋的變形量，只能采用人工拋光去除邊緣余量或者采用兩 次輥軋+中間退火的加工工藝，這樣就加大了生產(chǎn)的成本，增加加工難度，浪費材料。
另外，輥軋加工過程中，葉片各部位變形量不一致，尤其是葉片進(jìn)、排氣邊緣不對 稱，在葉片軋制過程中易產(chǎn)生側(cè)彎、邊緣開裂，產(chǎn)品合格率低，同時給鍛造模具制造和鍛件 加工增加難度。 人們渴望獲得一種技術(shù)效果更好的輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法。
本發(fā)明提供了一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法，其特征在于所述輥 軋單榫頭類葉片用鍛造毛料具體包含有葉根、葉身、葉尖；所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛 料具體采用葉根等厚度余量，葉尖等比例余量設(shè)計。 本發(fā)明所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法具體依次是 1)首先確定葉根截面；2)確定平衡角；3)葉根余量的加放；4)葉尖的旋轉(zhuǎn)；5)將
葉尖截面的切分處理；6)確定變形系數(shù)K和加放的比例余量；7)確定葉根、葉尖截面的邊 緣尺寸；8)重新計算截面距，形成一個新的毛料實體；所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料 設(shè)計方法中，重新計算截面距并形成一個新的毛料實體的要求是
L新=L原(Cmax *艮+Cmax尖)/ (Cmax *艮+2A+K Cmax尖)。
解釋"Cmax"含義整個葉片移動位置的最大厚度。 本發(fā)明所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法優(yōu)選內(nèi)容具體依次是 1)首先確定葉根截面將葉身型面與轉(zhuǎn)接R相切處確定為根截面，在此部位截取
所需要的葉片截面，用于毛料的設(shè)計；之后進(jìn)行如下兩種之一的處理其一，根據(jù)該位置的
截面的型面坐標(biāo)，建立葉片模型，其二，當(dāng)設(shè)計圖未給定該位置的型面坐標(biāo)時，在所建立葉
片的模型上截??； 2)確定平衡角做葉根截面的弦切線，并將弦切線轉(zhuǎn)成水平，重新確定坐標(biāo)系 X' OY'，葉根截面按新的坐標(biāo)系設(shè)計； 3)葉根余量的加放將旋轉(zhuǎn)過平衡角的成品葉片的葉根截面按單邊增加0. lmm余量，作為毛料鍛件的葉根截面； 4)葉尖的旋轉(zhuǎn)將成品葉片的葉尖截面繞Z軸旋轉(zhuǎn)，將葉尖截面的弦切線與葉根 弦切線轉(zhuǎn)平行； 5)將葉尖截面分成若干段，每段距離為2 5mm，將厚度平移至葉盆型面，形成一 個新的型面； 6)根據(jù)材料的允許變形程度和鍛造所能接受葉片毛料的厚度，確定變形系數(shù)K， 根據(jù)確定的變形系數(shù)加放的比例余量； 7)將確定的葉根、葉尖截面的邊緣加寬0. 3 1. 5mm左右，邊緣厚度確定為0. 1 lmm，形成新的截面； 8)重新計算截面距，葉尖增加余量2 10mm，連接葉根與葉尖型面，形成一個新的 毛料實體；其中 L新=L原(Cmax根+Cmax尖)/ (Cmax根+2A+KCmax尖)。 所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法中還包含以下優(yōu)選內(nèi)容在重新計算 截面距，并形成一個新的毛料實體之后，在新的毛料實體中段讀出一個截面，增加到毛料圖 中，用于控制和檢查毛料的尺寸。 本發(fā)明設(shè)計了一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料，所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造 毛料具體包含有葉根、葉身、葉尖；其特征在于所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的特征 是葉根采用等厚度余量，葉尖為等比例余量。
所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料還滿足下述要求 葉盆在整個葉身長度上按根部型面設(shè)計為同一個型面，葉背有型面的變化，葉片 毛料沒有扭角； 葉身長度通過等體積計算后將葉身型面縮短，同時測量截面取法要求每6 15mm取一個測量截面；優(yōu)選一般每10mm左右取一個測量截面。 這樣使葉片鍛模的加工檢測以及葉片的檢測都簡單化。而且葉片的進(jìn)，排氣邊緣 的在終鍛時被壓薄，由終鍛前的0. 8mm到終鍛后的0. 4mm。亦即葉片的進(jìn)、排氣邊緣的在 終鍛時被壓薄，由終鍛前的0. 8mm到終鍛后的厚度為0. 4mm ;葉片鍛件的重量為28 35g。
本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明歸納和確立了一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的設(shè)計方 法，采用葉盆等截面平板制坯技術(shù)降低鍛件坯料制造難度，提高合格率，同時，適合確立了 葉身等比例余量的設(shè)計方法和過程，所設(shè)計的坯料適合葉片葉身型面的輥軋加工，提高產(chǎn) 品合格率，降低原材料的消耗，減少加工工序。 本發(fā)明采用上述方法比原有的方法提高材料利用率可達(dá)40%，大大降低了鍛造模 具制造和鍛件的加工難度，簡化了輥軋加工的工序，提高產(chǎn)品合格率。具有可以預(yù)見的巨大 的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。


下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 圖1為輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料葉根截面示意圖； 圖2為輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料平衡角及新坐標(biāo)系示意圖； 圖3為輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料葉根余量的加放原理示意 圖4為輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料葉尖的旋轉(zhuǎn)原理示意圖； 圖5為輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計過程中葉尖截面原理圖； 圖6為輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計過程中，根據(jù)材料的允許變形程度和鍛
造所能接受葉片毛料的厚度，確定變形系數(shù)K，根據(jù)確定的變形系數(shù)加放比例余量原理示意
圖； 圖7為現(xiàn)有技術(shù)中原有的輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料圖； 圖8為本發(fā)明輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料圖； 圖9為本發(fā)明輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料所對應(yīng)的成品葉片示意圖。
具體實施方式

實施例1 —種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法，所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料 具體包含有葉根、葉身、葉尖；所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料具體采用葉根等厚度余量 設(shè)計，葉尖采用等比例余量。 所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法具體依次是 1)首先確定葉根截面(參見附圖1):將葉身型面與轉(zhuǎn)接R相切處確定為根截面， 在此部位截取所需要的葉片截面，用于毛料的設(shè)計；根據(jù)該位置截面的型面坐標(biāo)，建立葉片 的模型； 2)確定平衡角(參見附圖2):做葉根截面的弦切線，并將弦切線轉(zhuǎn)成水平，重新確 定坐標(biāo)系X' 0Y'，葉根截面按新的坐標(biāo)系設(shè)計； 3)葉根余量的加放(參見附圖3):將旋轉(zhuǎn)過平衡角的成品葉片的葉根截面按單邊 增加A = 0. 3mm余量，作為毛料鍛件的葉根截面； 4)葉尖的旋轉(zhuǎn)(參見附圖4):將成品葉片的葉尖截面繞Z軸旋轉(zhuǎn)，將葉尖截面的 弦切線與葉根弦切線轉(zhuǎn)平行； 5)將葉尖截面分成若干段，每段距離為3. 5mm，將厚度平移至葉盆型面，形成一個 新的型面(參見附圖5); 6)根據(jù)材料的允許變形程度和鍛造所能接受葉片毛料的厚度，確定變形系數(shù)K， 根據(jù)確定的變形系數(shù)加放的比例余量(參見附圖6); 7)將確定的葉根、葉尖截面的邊緣加寬0. 9mm左右，邊緣厚度確定為0. 55mm，形成 新的截面； 8)重新計算截面距，葉尖增加余量6mm，連接葉根與葉尖型面，形成一個新的毛料 實體；其中: L新=L原(Cmax根+Cmax尖)/ (Cmax根+2A+KCmax尖)。 9)在重新計算截面距并形成一個新的毛料實體之后，在新的毛料實體中段讀出一 個截面，增加到毛料圖中，用于控制和檢查毛料的尺寸。 本實施例對應(yīng)的一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料，所述輥軋單榫頭類葉片用鍛 造毛料具體包含有葉根、葉身、葉尖；所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的特征是葉根采 用等厚度余量，葉尖為等比例余量。 所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料還滿足下述要求
葉盆在整個葉身長度上按根部型面設(shè)計為同一個型面，葉背有型面的變化，葉片 毛料沒有扭角； 葉身長度通過等體積計算后將葉身型面縮短，同時測量截面取法要求每10mm左 右取一個測量截面。 這樣使葉片鍛模的加工檢測以及葉片的檢測都簡單化。而且葉片的進(jìn)，排氣邊緣 的在終鍛時被壓薄，由終鍛前的0. 8mm到終鍛后的0. 4mm。亦即葉片的進(jìn)、排氣邊緣的在 終鍛時被壓薄，由終鍛前的0. 8mm到終鍛后的厚度為0. 4mm ;葉片鍛件的重量為31g。
實施例2 本實施例與實施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于 1)葉根余量的加放將旋轉(zhuǎn)過平衡角的成品葉片的葉根截面按單邊增加A = 0. lmm余量，作為毛料鍛件的葉根截面； 2)在所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的設(shè)計方法的第7步中，將確定的葉根、 葉尖截面的邊緣加寬0. 3mm左右，邊緣厚度確定為0. lmm，形成新的截面；
3)第8步中，重新計算截面距，葉尖增加余量2mm，連接葉根與葉尖型面，形成一個 新的毛料實體；其中 <formula>formula see original document page 6</formula>
4)葉身長度通過等體積計算后將葉身型面縮短，同時測量截面取法要求每6mm
取一個測量截面； 這樣使葉片鍛模的加工檢測以及葉片的檢測都簡單化。而且葉片的進(jìn)，排氣邊緣 的在終鍛時被壓薄，由終鍛前的0. 8mm到終鍛后的0. 4mm。亦即葉片的進(jìn)、排氣邊緣的在 終鍛時被壓薄，由終鍛前的0. 8mm到終鍛后的厚度為0. 4mm ;葉片鍛件的重量為28g。
實施例3 本實施例與實施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于 1)葉根余量的加放將旋轉(zhuǎn)過平衡角的成品葉片的葉根截面按單邊增加A = 0. 5mm余量，作為毛料鍛件的葉根截面； 2)在所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的設(shè)計方法的第7步中，將確定的葉根、 葉尖截面的邊緣加寬1. 5mm左右，邊緣厚度確定為lmm，形成新的截面；
3)第8步中，重新計算截面距，葉尖增加余量10mm，連接葉根與葉尖型面，形成一 個新的毛料實體；其中<formula>formula see original document page 6</formula>
4)葉身長度通過等體積計算后將葉身型面縮短，同時測量截面取法要求每15mm
取一個測量截面； 這樣使葉片鍛模的加工檢測以及葉片的檢測都簡單化。而且葉片的進(jìn)，排氣邊緣 的在終鍛時被壓薄，由終鍛前的0. 8mm到終鍛后的0. 4mm。亦即葉片的進(jìn)、排氣邊緣的在 終鍛時被壓薄，由終鍛前的0. 8mm到終鍛后的厚度為0. 4mm ;葉片鍛件的重量為35g。
權(quán)利要求
一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法，其特征在于所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料具體包含有葉根、葉身、葉尖；所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料具體采用葉根等厚度余量，葉尖等比例余量設(shè)計。
2. 按照權(quán)利要求1所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法，其特征在于所述輥 軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法具體依次是 1)首先確定葉根截面；2)確定平衡角；3)葉根余量的加放；4)葉尖的旋轉(zhuǎn)；5)將葉尖 截面的切分處理；6)確定變形系數(shù)K和加放的比例余量；7)確定葉根、葉尖截面的邊緣尺 寸；8)重新計算截面距，形成一個新的毛料實體。
3. 按照權(quán)利要求2所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法，其特征在于所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法中，重新計算截面距并形成一個新的毛料實體的要求是L新=L原(Cmax根+Cmax尖)/ (Cmax根+0. 2+KC腿x尖)。
4. 按照權(quán)利要求2或3所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法，其特征在于所 述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法具體依次是1) 首先確定葉根截面將葉身型面與轉(zhuǎn)接R相切處確定為根截面，在此部位截取所需 要的葉片截面，用于毛料的設(shè)計；之后進(jìn)行如下兩種之一的處理其一，根據(jù)該位置的截面 的型面坐標(biāo)，建立葉片模型，其二，當(dāng)設(shè)計圖未給定該位置的型面坐標(biāo)時，在所建立葉片的 模型上截?。?) 確定平衡角做葉根截面的弦切線，并將弦切線轉(zhuǎn)成水平，重新確定坐標(biāo)系X' 0Y'， 葉根截面按新的坐標(biāo)系設(shè)計；3) 葉根余量的加放將旋轉(zhuǎn)過平衡角的成品葉片的葉根截面按單邊增加A = 0. 1 0. 5mm余量，作為毛料鍛件的葉根截面；4) 葉尖的旋轉(zhuǎn)將成品葉片的葉尖截面繞Z軸旋轉(zhuǎn)，將葉尖截面的弦切線與葉根弦切 線轉(zhuǎn)平行；5) 將葉尖截面分成若干段，每段距離為2 5mm，將厚度平移至葉盆型面，形成一個新 的型面；6) 根據(jù)材料的允許變形程度和鍛造所能接受葉片毛料的厚度，確定變形系數(shù)K，根據(jù) 確定的變形系數(shù)加放的比例余量；7) 將確定的葉根、葉尖截面的邊緣加寬0. 3 1. 5mm左右，邊緣厚度確定為0. 1 lmm， 形成新的截面；8) 重新計算截面距，葉尖增加余量2 10mm，連接葉根與葉尖型面，形成一個新的毛料 實體；其中:L新=L原(Cmax根+Cmax尖)/ (Cmax根+2A+KCmax尖)。
5. 按照權(quán)利要求4所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法，其特征在于所述輥 軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法中，再重新計算截面距，并形成一個新的毛料實體之 后，在新的毛料實體中段讀出一個截面，增加到毛料圖中，用于控制和檢查毛料的尺寸。
全文摘要
一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料設(shè)計方法，所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料具體包含有葉根、葉身、葉尖；所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料具體采用葉根等厚度余量，葉尖等比例余量設(shè)計。本發(fā)明歸納和確立了一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的設(shè)計方法，采用葉盆等截面平板制坯技術(shù)降低鍛件坯料制造難度，提高合格率，同時，確立了葉身等比例余量的設(shè)計方法和過程，所設(shè)計的坯料適合葉片葉身型面的輥軋加工，提高產(chǎn)品合格率，降低原材料的消耗，減少加工工序。本發(fā)明比原有的方法提高材料利用率可達(dá)40％，大大降低了鍛造模具制造和鍛件的加工難度，簡化了輥軋加工的工序，提高產(chǎn)品合格率。具有可以預(yù)見的巨大的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。
文檔編號F01D5/14GK101749049SQ20081022950
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者崔樹森, 李深亮, 楊景金, 鄭渠英 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司