[發明專利]一種用于電解加工的葉片毛坯設計方法

有效

• 申請號: 201711183568.1
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107962260B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 關紅;王丹;李治華;邰清安;于冰
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 崔曉蕾

本發明的目的在于提供一種葉片毛坯的設計方法，所述葉片為無安裝板壓氣機靜子葉片，葉片毛坯由安裝板、葉身型面、工藝凸臺三部分組成，主要從以下四個方面進行設計：(1)、安裝板的設計：在葉根處增加安裝板；(2)、工藝凸臺的設計：在葉尖處增加工藝凸臺；(3)、葉身型面理論余量的設計：葉身的單面余量設計為1.2mm，余量沿法向增加，葉身的排氣和進氣邊均取Φ2mm，向外延伸3mm；(4)、葉身型面公差的控制：葉身型面公差控制設計為上偏差為+0.4mm，下偏差為?0.2mm。采用該方法設計的葉片毛坯用于電解加工中，可解決傳統的加工方法中生產效率低、易變形、精度差等問題。

技術領域

本發明涉及高溫合金葉片精密鍛造成形技術領域，特別提供一種用于電解加工的葉片毛坯設計方法。

背景技術

葉片材質大多為高溫合金和鈦合金，這類材料硬度高、韌性大很難加工。同時有些葉片葉身型面薄，扭曲度大，用傳統的加工方法生產效率低、易變形、精度差，采用電解加工可解決上述問題。

電解加工是利用金屬在電解液中產生陽極溶液的電化學反應原理，對金屬材料進行成型加工的一種方法。電解加工時，以葉片為陽極，以工具為陰極，在兩極之間的狹小間隙內有高速電解液通過。當工具陰極向葉片不斷進給時，在相對于陰極的葉片表面上，金屬材料按陰極型面的形狀不斷地溶解，電解產物被高速電解液帶走，于是在葉片的相應表面上就加工出和陰極型面近似相反的形狀。基于此原理，設計出符合電解加工的葉片毛坯具有以下特點：1、葉片型面尺寸精度高，尺寸一致性好；2、做為陽極的葉片有可夾持的地方，便于固定在電解設備上。

發明內容

本發明的目的在于提供一種葉片毛坯的設計方法，用于電解加工中，可解決傳統的加工方法中生產效率低、易變形、精度差等問題。

本發明技術方案為：

一種用于電解加工的葉片毛坯設計方法，所述葉片為無安裝板壓氣機靜子葉片，其特征在于，葉片毛坯由安裝板、葉身型面、工藝凸臺三部分組成，從以下四個方面進行設計：

(1)、安裝板的設計：在葉根處增加安裝板；由于電解加工和毛料型面檢測的需要，在葉根處增加了安裝板的設計。安裝板設計成25mm(長)×32mm(寬)×10mm(厚)的長方形，為保證葉身表面質量，在有效零件尺寸外延長2mm后設計安裝板，葉身電解完成后安裝板長度H全部加工掉，見圖3。

(2)、工藝凸臺的設計：在葉尖處增加了工藝凸臺，所述工藝凸臺的形狀為半圓柱體或長方體，在葉尖有效尺寸外延長2mm后設計工藝凸臺，葉身電解完成后工藝凸臺長度全部加工掉(見圖3)。作為優選的技術方案，所述工藝凸臺的形狀為長方體，葉盆處的工藝凸臺隨葉形走(見圖1)，葉背處的工藝凸臺設計成平的，用于定位和檢測用。

(3)、葉身型面理論余量的設計：高溫合金普通模鍛件在選定余量時，考慮因素較多，因為有晶粒度和流線控制，鍛件表面氧化與元素貧化等問題，所以葉片的加工余量較大。而且在電解前要對葉片表面進行拋光處理，所以我們將葉身的單面余量設計為1.2mm，余量沿法向增加，這樣保證了葉身余量的均勻性。葉身的排氣和進氣邊均取Φ2mm，向外延伸3mm，其加放余量的方式見圖2。

(4)、葉身型面公差的控制：由于電解加工要求葉身的加工余量要均勻，所以葉身型面公差控制較為嚴格，設計為上偏差+0.4mm，下偏差-0.2mm。

本發明所述用于電解加工的葉片毛坯設計方法，其特征在于：所述葉片采用GH4169高溫合金制成。

本發明所述設計方法應用于靜子葉片的制造，采用精鍛成型毛坯+電解加工的方法存在以下優點：

1、加工精度達到0.01mm、粗糙度Ra≤0.2μm；

2、加工效率高，尺寸一致性好；