本發明涉及精鍛葉片制造技術領域,具體為一種精鍛葉片型線修整的方法。
背景技術:
精鍛葉片表面為復雜的曲面型面,提高葉片的制造水平和設計水平是一項重要的基礎工作。精鍛葉片是指葉身部分鍛造至成品尺寸的葉片,由于葉身部分的進、出汽邊都很薄,鍛后會向外形成飛邊等其它缺陷,因此在設計葉片鍛件時,必須首先對葉身的進、出汽邊型線做一定的延伸和加厚修整,使可能的缺陷產生在葉身之外,然后在鍛造完成后對葉身之外的缺陷進行切除即可。
精鍛葉片對鍛件型線的修整要求很高,尤其是鍛造難變形材料時,如高溫合金、鈦合金,對修整后的型線的光滑度有極高的要求,且既要滿足鍛造的基本成型要求,又要滿足型線的尺寸精度要求。目前對精鍛葉片的型線修整方法是在進、出汽邊的外側設計橋部12和倉部13(見圖1),圖1中15為上模,16為下模,采用此種方法主要存在以下問題:
1)、由于橋部和倉部的型線不光滑,使鍛造時金屬材料的流動不均勻且不順暢,因此進、排氣邊處容易“封料”,“封料”即多余金屬材料流不出型腔,導致葉片鍛不簿,且對設備噸位要求高;
2)、由于坯料流出型線時與橋部和倉部均為面接觸,很容易與模具發生磨損,導致葉片表面出現拉傷、劃痕等表面缺陷。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明提供了一種精鍛葉片型線修整的方法,該方法能增加金屬材料流動性,有效減少“封料”現象,同時還能減小坯料與模具之間的摩擦力,減少葉片表面缺陷。
一種精鍛葉片型線修整的方法,其特征在于,其包括以下步驟:
步驟一、進汽邊型線修整:
1)做進汽邊型線的中弧線延長線;
2)分別做內弧偏置包絡線和背弧偏置包絡線,二者組成內背偏置包絡線;
3)過內背偏置包絡線與中弧線延長線的交點做中弧線延長線的法線;
4)將中弧線延長線的法線向進汽邊型線外側進行偏置,分別得到第一偏置線和第二偏置線,第一偏置線的偏置距離小于第二偏置線的偏置距離;
5)以第一偏置線與中弧線延長線的交點為圓心做圓一;
6)以第二偏置線與中弧線延長線的交點為圓心做圓二,圓二的直徑大于圓一的直徑;
7)做圓一、圓二和內弧偏置包絡線的共同切線得到第一圓弧型線;
8)做圓一、圓二和背弧偏置包絡線的共同切線得到第二圓弧型線,至此,獲得的第一圓弧型線和第二圓弧型線即為進汽邊型線的修整型線;
步驟二、按與修整進汽邊型線同樣的方法對排汽邊型線進行修整。
進一步的,內弧偏置包絡線的偏置距離為0.1mm~0.2mm,背弧偏置包絡線的偏置距離為0.1mm~0.2mm。
進一步的,第一偏置線的偏置距離為1.5 mm ~3 mm,第二偏置線的偏置距離為6mm ~10 mm。
進一步的,第二偏置線的偏置距離大于2倍的第一偏置線的偏置距離。
進一步的,0mm<圓一的直徑≤3mm。
進一步的,圓二的直徑大于或等于2倍的圓一的直徑。
本發明的有益效果是:
1、采用本發明方法獲得的修整后的型線為光滑的圓弧型線,且由于第一圓弧型線和第二圓弧型線的限制,確保了飛邊最薄處的厚度小于進、排汽邊的厚度,從而使得金屬材料的流動性增強,金屬材料能夠順暢的流出模具,有效減少了“封料”現象,降低了鍛造噸位;由于修整后的型線均為圓弧型線,坯料在流出進、排汽邊型線后可始終與模具之間保持線接觸,從而減少了坯料與模具之間的摩擦力,減少了葉片的表面缺陷。
2、本發明方法與現有的橋部+倉部的方法相比,用兩條圓弧型線作為修整后的型線,方法更簡單,可有效減少鍛件設計時間。
附圖說明
圖1為帶有橋部和倉部的鍛造模具;
圖2為進汽邊型線修整示意圖;
圖3為本發明方法的示意圖。
附圖標記:12-橋部;13-倉部;14-精鍛葉片;15-上模;16-下模;1-進汽邊型線;2-中弧線延長線;3-內弧偏置包絡線;4-背弧偏置包絡線;5-中弧線延長線的法線;6-第一偏置線;7-第二偏置線;8-圓一;9-圓二;10-第一圓弧型線;11-第二圓弧型線;ΔH-內弧偏置包絡線的偏置距離;ΔR-背弧偏置包絡線的偏置距離;L-第一偏置線的偏置距離;M-第二偏置線的偏置距離;d-圓一的直徑;D-圓二的直徑;K-飛邊的最薄處的厚度。
具體實施方式
實施例一、
本發明的一種精鍛葉片型線修整的方法,其包括以下步驟:
步驟一、對精鍛葉片14的進汽邊型線進行1修整(如圖2):
1)做進汽邊型線1的中弧線延長線2;
2)分別做內弧偏置包絡線3和背弧偏置包絡線4,二者組成內背偏置包絡線,內弧偏置包絡線3的偏置距離ΔH為0.1mm,背弧偏置包絡線4的偏置距離ΔR為0.1mm;
3)過內背偏置包絡線與中弧線延長線2的交點做中弧線延長線的法線5;
4)將中弧線延長線的法線5向進汽邊型線1的外側偏置距離L得到第一偏置線6,其中L為1.5 mm;將中弧線延長線的法線5向進汽邊型線1的外側偏置距離M得到第二偏置線7,其中M為6mm;
5)以第一偏置線6與中弧線延長線2的交點為圓心,以d為直徑做圓一8,其中d=0.8mm;
6)以第二偏置線7與中弧線延長線2的交點為圓心,以D為直徑做圓二9,其中D=2mm;
7)做圓一8、圓二9和內弧偏置包絡線3的共同切線得到第一圓弧型線10;
8)做圓一8、圓二9和背弧偏置包絡線4的共同切線得到第二圓弧型線11,至此,獲得的第一圓弧型線10和第二圓弧型線11即為進汽邊型線的修整型線;
步驟二、對精鍛葉片14的排汽邊型線進行修整,按照修整進汽邊型線1的方法修整排汽邊型線,修整后如圖3中右側的型線修整。
由于第一圓弧型線10和第二圓弧型線11為兩條相對的內凹圓弧,因此使得形成的飛邊的最薄處的厚度K可始終小于進、排汽邊的厚度,確保了金屬材料順利流出模具。
實施例二、
本發明的一種精鍛葉片型線修整的方法,其包括以下步驟:
步驟一、對精鍛葉片14的進汽邊型線進行1修整(如圖2):
1)做進汽邊型線1的中弧線延長線2;
2)分別做內弧偏置包絡線3和背弧偏置包絡線4,二者組成內背偏置包絡線,內弧偏置包絡線3的偏置距離ΔH為0.15mm,背弧偏置包絡線4的偏置距離ΔR為0.15mm;
3)過內背偏置包絡線與中弧線延長線2的交點做中弧線延長線的法線5;
4)將中弧線延長線的法線5向進汽邊型線1的外側偏置距離L得到第一偏置線6,其中L為2mm;將中弧線延長線的法線5向進汽邊型線1的外側偏置距離M得到第二偏置線7,其中M為8 mm;
5)以第一偏置線6與中弧線延長線2的交點為圓心,以d為直徑做圓一8,其中d=1mm;
6)以第二偏置線7與中弧線延長線2的交點為圓心,以D為直徑做圓二9,其中D=2.5mm;
7)做圓一8、圓二9和內弧偏置包絡線3的共同切線得到第一圓弧型線10;
8)做圓一8、圓二9和背弧偏置包絡線4的共同切線得到第二圓弧型線11,至此,獲得的第一圓弧型線10和第二圓弧型線11即為進汽邊型線的修整型線;
步驟二、對精鍛葉片14的排汽邊型線進行修整,按照修整進汽邊型線1的方法修整排汽邊型線,修整后如圖3中右側的型線修整。
實施例三、
本發明的一種精鍛葉片型線修整的方法,其包括以下步驟:
步驟一、對精鍛葉片14的進汽邊型線進行1修整(如圖2):
1)做進汽邊型線1的中弧線延長線2;
2)分別做內弧偏置包絡線3和背弧偏置包絡線4,二者組成內背偏置包絡線,內弧偏置包絡線3的偏置距離ΔH為0.2mm,背弧偏置包絡線4的偏置距離ΔR為0.2mm;
3)過內背偏置包絡線與中弧線延長線2的交點做中弧線延長線的法線5;
4)將中弧線延長線的法線5向進汽邊型線1的外側偏置距離L得到第一偏置線6,其中L為3 mm;將中弧線延長線的法線5向進汽邊型線1的外側偏置距離M得到第二偏置線7,其中M為10 mm;
5)以第一偏置線6與中弧線延長線2的交點為圓心,以d為直徑做圓一8,其中d=2.4mm;
6)以第二偏置線7與中弧線延長線2的交點為圓心,以D為直徑做圓二9,其中D=4.8mm;
7)做圓一8、圓二9和內弧偏置包絡線3的共同切線得到第一圓弧型線10;
8)做圓一8、圓二9和背弧偏置包絡線4的共同切線得到第二圓弧型線11,至此,獲得的第一圓弧型線10和第二圓弧型線11即為進汽邊型線的修整型線;
步驟二、對精鍛葉片14的排汽邊型線進行修整,按照修整進汽邊型線1的方法修整排汽邊型線,修整后如圖3中右側的型線修整。