[發明專利]一種空心葉片電輔助分區拉扭成形裝置及成形方法

有效

• 申請號: 202110459384.3
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113290086B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 武永;范榮磊;陳明和;謝蘭生
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B21D5/04
• 分類號: B21D5/04;B21D37/10;B21D37/16
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王慧穎

1.一種空心葉片電輔助分區拉扭成形裝置，其特征在于，所述的裝置包括彎曲組件、扭轉組件、進給組件、加熱組件；所述的扭轉組件置于進給組件的上方；

所述的彎曲組件包括上下設置的凸模（4）、凹模（1）；

所述的扭轉組件包括扭轉夾具（9）、扭轉伺服電機（11）和電機座（12）；所述的扭轉夾具（9）夾持住葉片（8）的葉尖部位，所述的扭轉夾具（9）通過轉動軸與扭轉伺服電機（11）相連；扭轉伺服電機（11）固定在電機座（12）上；

所述的進給組件包括橫向導軌（13）、滾珠絲桿（14）、支撐座（15）、進給伺服電機（16）、聯軸器（17）、螺母座（18）和軸向導軌（19）；所述的扭轉組件中的電機座（12）在橫向導軌（13）上橫向移動，并通過螺栓固定連接；所述的螺母座（18）固定在橫向導軌（13）下方，橫向導軌（13）的兩側設置軸向導軌（19），所述的螺母座（18）中間的軸向位置設置滾珠絲桿（14），且與滾珠絲桿（14）螺紋連接；所述的滾珠絲桿 （14）通過聯軸器（17）與進給伺服電機（16）相連；通過螺母座（18）帶動橫向導軌（13）在軸向導軌（19）上移動，進而為葉片提供軸向變形力；

所述的加熱組件包括大載流導線（6）、高頻脈沖電源（7）、固定支架（21）及與高頻脈沖電源（7）相連接的四組電極；所述的四組電極分別為正榫頭電極（2）、負榫頭電極（5）、葉尖電極（10）、第一組柔性電極（20）、第二組柔性電極（22）；

所述的正榫頭電極（2）和負榫頭電極（5）之間夾持葉片榫頭（3）；所述的葉尖電極（10）夾持葉片（8）的葉尖區域；所述的第一組柔性電極（20）、第二組柔性電極（22）在葉片（8）的上下表面相對設置；

所述的第一組柔性電極（20）、第二組柔性電極（22）均包括覆板（23）、絕緣彈簧（24）和電極片（25）；所述的電極片（25）相互并聯，通過絕緣彈簧（24）與覆板（23）固定連接；電極片與葉片中的實心帶筋位置保持貼合狀態，電極片之間的縫隙對應著葉片中的空腔位置，以保證溫度的均勻性；所述的電極片（25）為矩形、方形或圓形；

所述的固定支架（21）用于一組相對設置的第一組柔性電極（20）、第二組柔性電極（22）固定在葉片（8）上，并可隨著葉片的扭轉變形而轉動；固定支架的兩端分別與柔性電極的兩個覆板相連，兩個絕緣夾板（26）設置在固定支架（21）內測，可以在固定支架上滑動，并通過螺栓固定；通過調整絕緣夾板（26）之間的距離將固定支架固定在葉片橫向兩側；通過調整固定支架的位置進而改變一組柔性電極的位置，即改變電加熱區間。

2.根據權利要求1所述的一種空心葉片電輔助分區拉扭成形裝置，其特征在于，所述的扭轉夾具（9）與葉尖電極（10）之間設置有絕緣墊片進行絕緣；所述絕緣墊片采用摩擦系數低且不導電的材料，具體包括陶瓷墊片、云母片。

3.根據權利要求1所述的一種空心葉片電輔助分區拉扭成形裝置，其特征在于，所述的扭轉伺服電機（11）通過控制電機座（12）在橫向導軌（13）上的位置實現橫向移動，進而改變扭轉軸心位置；所述的扭轉伺服電機（11）和進給伺服電機（16）的協同控制可以實現葉片的拉伸-扭轉變形或者是壓縮-扭轉變形。

4.根據權利要求1所述的一種空心葉片電輔助分區拉扭成形裝置，其特征在于，所述的葉片（8）的上下表面可以通過增加覆板或噴涂高溫涂層的方式控制葉片的成形溫度，使溫度更加均勻。