[發明專利]用于通過與葉片的葉尖間隔一定距離布置的臨時保持葉片的環制造整體式葉片盤的改進方法

有效

• 申請號: 200980111230.2
• 申請日: 2009-03-25
• 公開（公告）號: CN101980822A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 澤格·貝蘭格;塞巴斯蒂安·博爾迪;蒂埃里·讓·馬勒維爾;克里斯托弗·查爾斯·莫里斯·羅卡
• 申請（專利權）人: 斯奈克瑪公司
• 主分類號: B23P13/02
• 分類號: B23P13/02;B23P15/00;B23C3/18;B23Q11/00;B23C1/04;B26F3/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明一般涉及優選地用于飛行器渦輪機的整體式葉片盤的制造領域。

背景技術

為制造整體式葉片盤(也稱“DAM”或“整體葉盤”)，可使用通過磨料水射流(jet?d’eau?abrasif)切割材料塊的步驟，之后進行一個或多個銑削步驟。

相對于僅進行銑削的方法，銑削前使用通過磨料水射流切割的步驟允許大幅減少制造時間和成本。這一點可特別根據該制造方法要求約移除75％的初始塊材料以獲得DAM這一事實解釋。通過磨料射流切割移除大部分材料允許減少制造時間，且減少了銑床的磨損。

然而，不認為該方法是完全優化的。實際上，一缺點在于在該制造方法過程中存在葉片變形和振動，且葉片越長，該缺點越大。為限制對所制造DAM質量的影響，該變形和振動要求降低前進速度不同類型加工，這不利于制造時間。振動及制造時間延長也造成工具高度磨損，對制造成本不利。

發明內容

因此，本發明的目的是至少部分地消除與現有技術實施例相關的上述缺點。

為此，本發明的目的是提供一種整體式葉片盤的制造方法，包括：

通過磨料水射流切割材料塊的步驟，執行該步驟以制成從圓盤徑向延伸的葉片預型件，同時保留在直接連續的葉片預型件之間形成連接裝置的材料，執行該切割步驟以使所述連接裝置基本形成與所述圓盤徑向間隔的環，所述環在所述葉片預型件的葉尖的徑向向內一距離處將所述葉片預型件彼此連接；然后

去除連接裝置的步驟。

因此，本發明的值得注意之處在于，在通過磨料水射流切割的步驟中，在葉片預型件間形成連接裝置。這大幅限制了或者甚至消除了在制造期間葉片的變形和振動，這是因為葉片仍然是通過初始塊材料保持相互機械連接。

有利地，該特征允許對不同類型加工施加高前進速度，減少制造時間，且不影響制造的DAM的質量。另外，制造時間的減少及制造過程中葉片振動的減少使得工具的磨損程度降低，這有利地限制了制造成本。

因此，執行通過磨料水射流進行切割的步驟，使得所述連接裝置基本形成環，該環優選地定中心于圓盤的軸線處并且與葉片預型件的葉尖間隔一定距離。該環優選地延展360°，僅由其連接的葉片預型件中斷。但如上所述，該環可不完全閉合，即不連接特定的直接連續預型件。

然而，執行通過磨料水射流進行切割的步驟，使得所述環將所有葉片預型件彼此連接，且其后每個葉片預型件構成DAM的葉片。所述環在距葉片預型件的葉尖徑向向內的一定距離處將所述葉片預型件彼此連接。在此情況下，例如，可認為該環大致在預型件長度中點處將預型件彼此連接。

確定地，可同時設置外周保持環以及相對外周環徑向向內定位的如上所述的內保持環。

形成連接裝置的材料優選地被保持至通過磨料水射流進行切割的步驟結束。僅在DAM制造方法的后續步驟中移除該連接裝置。

為此，應注意，通過磨料水射流進行切割的步驟后，執行銑削葉片預型件的步驟，其中該步驟優選地被執行以獲得定型葉片毛坯，且該步驟后優選執行銑削葉片毛坯的精加工步驟，以獲得最終成型的葉片。

根據本發明的第一優選實施例，移除所述連接裝置的所述步驟在銑削葉片預型件的所述步驟前執行，因此，優選在在銑削葉片預型件的所述步驟和通過磨料水射流進行切割的步驟間執行。

根據本發明的第二優選實施例，移除所述連接裝置的步驟在銑削葉片預型件的所述步驟和所述精加工步驟間執行。

更一般地，移除所述連接裝置的所述步驟可在銑削葉片預型件的所述步驟后執行，不論在銑削葉片預型件的所述步驟后是否執行不同的銑削精加工步驟，或不論其是否包括精加工步驟。

為此，根據本發明的第三優選實施例，移除所述連接裝置的所述步驟在所述精加工步驟后執行。

當然，根據本發明的方法中也可執行其它傳統步驟，如：

-在通過磨料水射流進行切割的步驟之前車削材料塊；

-在精加工步驟之后拋光和/或噴砂處理葉片；

-按長度切割葉片；

-以及平衡DAM。

優選地，所述整體式葉片盤的直徑大于或等于800mm。因此，確定地，制造期間相互保持葉片的連接裝置的存在，允許考慮制造具較長葉片的較大直徑DAM，因為減小或甚至消除了葉片的變形和振動。優選地，葉片的最小長度為150mm。

優選地，所述整體式葉片盤具有厚度大于或等于100mm的圓盤。然而，因磨料水射流切割技術可獲得的性能規格較高，厚度可為約160mm或更大。該厚度也大致對應于各葉片在前緣和尾緣間相對DAM軸線延伸的距離。