專利名稱：一種輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉片設(shè)計(jì)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。
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 0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(gè)等厚度余量，這個(gè)余量一般在0.6 lmm之間，對(duì)于邊緣厚度較小的葉片，已經(jīng)超過(guò)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(fèi)材料。
另外，輥軋加工過(guò)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(duì)稱，在葉片軋制過(guò)程中易產(chǎn)生側(cè)彎、邊緣開(kāi)裂，產(chǎn)品合格率低，同時(shí)給鍛造模具制造和鍛件加工增加難度。 現(xiàn)有技術(shù)中，原有的毛料鍛件(參見(jiàn)附圖7)的葉身余量單邊為0.7 0.9mm，鍛件葉身與成品葉身有相同的扭角、相同數(shù)量的截面和相等的截面距。榫頭底面有2. 5mm的余量，內(nèi)緣板有2mm的余量，葉片鍛件的寬度比成品葉片葉身單邊寬2. 7mm。在榫頭和葉尖兩端有兩個(gè)長(zhǎng)度為15mm的半圓柱形的定位凸臺(tái)。整個(gè)毛料的特點(diǎn)就是葉身厚度大、葉身長(zhǎng)而且表面質(zhì)量不好，葉片的鍛件葉身的最大厚度為3. 6mm，葉片鍛件的重量約為52g。
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。 本發(fā)明提供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(gè)葉身長(zhǎng)度上按根部型面設(shè)計(jì)為同一個(gè)型面，葉背有型面的變化，葉片毛料沒(méi)有扭角； 葉身長(zhǎng)度通過(guò)等體積計(jì)算后將葉身型面縮短，同時(shí)測(cè)量截面取法要求每6 15mm取一個(gè)測(cè)量截面；優(yōu)選一般每10mm左右取一個(gè)測(cè)量截面。 這樣使葉片鍛模的加工檢測(cè)以及葉片的檢測(cè)都簡(jiǎn)單化。而且葉片的進(jìn)，排氣邊緣的在終鍛時(shí)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(shí)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)明所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料采用下述設(shè)計(jì)方法得到 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(jì)算截面距，形成一個(gè)新的毛料實(shí)體；所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料 設(shè)計(jì)方法中，重新計(jì)算截面距并形成一個(gè)新的毛料實(shí)體的要求是
L新=L原(Cmax根+Cmax尖)/ (Cmax根+2A+K Cmax尖)。
解釋"Cmax"含義整個(gè)葉片移動(dòng)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的設(shè)計(jì)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(jì)；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(jì)圖未給定該位置的型面坐標(biāo)時(shí)，在所建立葉 片的模型上截取； 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(jì)； 3)葉根余量的加放將旋轉(zhuǎn)過(guò)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(gè)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(jì)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(gè)新的 毛料實(shí)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(jì)方法中還包含以下優(yōu)選內(nèi)容在重新計(jì)算 截面距，并形成一個(gè)新的毛料實(shí)體之后，在新的毛料實(shí)體中段讀出一個(gè)截面，增加到毛料圖 中，用于控制和檢查毛料的尺寸。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)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及其設(shè)計(jì) 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(shí)，適合確立 了葉身等比例余量的設(shè)計(jì)方法和過(guò)程，所設(shè)計(jì)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(jiǎn)化了輥軋加工的工序，提高產(chǎn)品合格率。具有可以預(yù)見(jiàn)的巨大 的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
圖1為輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料葉根截面示意5
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； 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(jì)過(guò)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(jì)過(guò)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(duì)應(yīng)的成品葉片示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 —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(gè)葉身長(zhǎng)度上按根部型面設(shè)計(jì)為同一個(gè)型面，葉背有型面的變化，葉片 毛料沒(méi)有扭角； 葉身長(zhǎng)度通過(guò)等體積計(jì)算后將葉身型面縮短，同時(shí)測(cè)量截面取法要求每10mm左 右取一個(gè)測(cè)量截面。 這樣使葉片鍛模的加工檢測(cè)以及葉片的檢測(cè)都簡(jiǎn)單化。而且葉片的進(jìn)，排氣邊緣 的在終鍛時(shí)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(shí)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。
如上所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的設(shè)計(jì)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(jì)，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(jì)方法具體依次是 1)首先確定葉根截面(參見(jiàn)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(jì)；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(jiàn)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(jì)； 3)葉根余量的加放(參見(jiàn)附圖3):將旋轉(zhuǎn)過(guò)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(jiàn)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(gè) 新的型面(參見(jiàn)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(jiàn)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(jì)算截面距，葉尖增加余量6mm，連接葉根與葉尖型面，形成一個(gè)新的毛料 實(shí)體；其中: L新=L原(Cmax根+Cmax尖)/ (Cmax根+2A+KCmax尖)。 9)在重新計(jì)算截面距并形成一個(gè)新的毛料實(shí)體之后，在新的毛料實(shí)體中段讀出一
個(gè)截面，增加到毛料圖中，用于控制和檢查毛料的尺寸。
實(shí)施例2 本實(shí)施例與實(shí)施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于 1)葉身長(zhǎng)度通過(guò)等體積計(jì)算后將葉身型面縮短，同時(shí)測(cè)量截面取法要求每6mm 取一個(gè)測(cè)量截面； 這樣使葉片鍛模的加工檢測(cè)以及葉片的檢測(cè)都簡(jiǎn)單化。而且葉片的進(jìn)，排氣邊緣 的在終鍛時(shí)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(shí)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。
2)葉根余量的加放將旋轉(zhuǎn)過(guò)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； 3)在所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的設(shè)計(jì)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；
4)第8步中，重新計(jì)算截面距，葉尖增加余量2mm，連接葉根與葉尖型面，形成一個(gè) 新的毛料實(shí)體；其中 L新二 (L原(Cmax根+Cmax尖)/(Cmax根+2A+KCmax尖M+2mm。
實(shí)施例3 本實(shí)施例與實(shí)施例1內(nèi)容基本相同，其不同之處主要在于 1)葉身長(zhǎng)度通過(guò)等體積計(jì)算后將葉身型面縮短，同時(shí)測(cè)量截面取法要求每15mm 取一個(gè)測(cè)量截面； 這樣使葉片鍛模的加工檢測(cè)以及葉片的檢測(cè)都簡(jiǎn)單化。而且葉片的進(jìn)，排氣邊緣 的在終鍛時(shí)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(shí)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。
2)葉根余量的加放將旋轉(zhuǎn)過(guò)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； 3)在所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料的設(shè)計(jì)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；
4)第8步中，重新計(jì)算截面距，葉尖增加余量10mm，連接葉根與葉尖型面，形成一 個(gè)新的毛料實(shí)體；其中 L新二 (L原(Cmax根+Cmax尖)/(Cmax根+2A+KCmax尖))+10mm。
權(quán)利要求
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。
2. 按照權(quán)利要求1所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料，其特征在于所述輥軋單榫頭 類葉片用鍛造毛料還滿足下述要求葉盆在整個(gè)葉身長(zhǎng)度上按根部型面設(shè)計(jì)為同一個(gè)型面，葉背有型面的變化，葉片毛料 沒(méi)有扭角；葉身長(zhǎng)度通過(guò)等體積計(jì)算后將葉身型面縮短，同時(shí)測(cè)量截面取法要求每6 15mm取 一個(gè)測(cè)量截面。
3. 按照權(quán)利要求2所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料，其特征在于所述輥軋單榫頭 類葉片用鍛造毛料還滿足下述要求葉片的進(jìn)、排氣邊緣厚度為0. 4mm ;葉片鍛件的重量為28 35g。
4. 按照權(quán)利要求1或2或3所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料，其特征在于所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料采用下述設(shè)計(jì)方法得到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(jì)算截面距，形成一個(gè)新的毛料實(shí)體。
5. 按照權(quán)利要求2所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料，其特征在于所述輥軋單榫頭 類葉片用鍛造毛料的設(shè)計(jì)過(guò)程中，重新計(jì)算截面距并形成一個(gè)新的毛料實(shí)體的要求是L新=L原(Cmax根+Cmax尖)/ (Cmax根+0. 2+KC腿x尖)。
6. 按照權(quán)利要求4所述輥軋單榫頭類葉片用鍛造毛料，其特征在于所述輥軋單榫頭 類葉片用鍛造毛料采用下述設(shè)計(jì)方法得到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(jì)；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(jì)圖未給定該位置的型面坐標(biāo)時(shí)，在所建立葉片的 模型上截取；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' 0Y'， 葉根截面按新的坐標(biāo)系設(shè)計(jì)；3) 葉根余量的加放將旋轉(zhuǎn)過(guò)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(gè)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(jì)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(gè)新的毛料實(shí)體；其中L新=L原(Cmax根+Cmax尖)/ (Cmax根+2A+KCmax尖)。
全文摘要
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。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及其設(shè)計(jì)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(shí)，確立了葉身等比例余量的設(shè)計(jì)方法和過(guò)程，所設(shè)計(jì)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(jiǎn)化了輥軋加工的工序，提高產(chǎn)品合格率。具有可以預(yù)見(jiàn)的巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
文檔編號(hào)F01D5/14GK101749050SQ20081022950
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)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(shù)森, 李深亮, 楊景金, 鄭渠英 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司