专利名称：一种用于辊轧叶片的毛坯精切模具及加工方法
技术领域：
本发明属于模具设计领域，具体涉及一种用于辊轧叶片的毛坯精切模具及加工方法。
背景技术：
航空发动机压气机叶片的特点是大缘板、叶身型面薄、前后缘厚度小，叶片材料的合金化程度高，加之叶片配套加工的后续工序是冷辊轧工艺，对锻件的加工余量、尺寸精度和表面质量要求均很高，这些因素都增大了叶片锻造成形的难度，所以叶片锻造成形需采用新工艺才能满足叶片成形的需要。根据所掌握的资料，国外在某发动机上已应用了精密 冷辊轧的高压压气机叶片，但其毛料成形方式我们无从知晓，而且整个工艺路线属机密技术。目前，国内对该项技术没有突破。由于带榫头叶片的结构、辊轧工艺和高温合金的特点，存在叶片榫头、过渡区和叶身型面三部分组织均匀性和晶粒粗大的控制关键技术，该技术在国外也未突破。突破关键技术，实现先进航发叶片制造技术的自主创新，摆脱受制于人的局面。如图I为现有切边模结构示意图，其中包括加工阴模、冲头，支管、卸料板和螺栓，结构复杂，成本较高、加工周期长。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明提出一种用于辊轧叶片的毛坯精切模具及加工方法，使结构简化，进而达到降低成本、加工周期短、加工精确和合格率高的目的。一种用于辊轧叶片的毛坯精切模具，包括顶块、阴模、冲头和弹簧，所述的冲头包括固定端和加工端，所述的固定端一侧设置有用于固定冲床的凹槽，所述的加工端具有与阴模的型腔轮廓相对应的外轮廓，且加工端的工作底面具有与所加工叶片锻模上模相对应的底轮廓；所述的阴模上端设置有凸起，该凸起上端设置有贯穿于阴模的型腔，且所述型腔的上端口作为切边刃口，所述的型腔具有与所加工叶片轮廓相对应的轮廓，所述阴模设置有用于固定冲床平台的两个相对斜侧面；所述的顶块具有与阴模的型腔轮廓相对应的外轮廓，顶块的上顶面具有与所加工叶片锻模下模相对应的顶面轮廓，顶块的下底面连接弹簧的一端，弹簧的另一端固定于冲床。所述阴模上的型腔，所述型腔内放置所加工叶片，该型腔与所加工叶片外壁之间具有O. 3mm O. 5mm的间隙。所述冲头的加工端，可在阴模型腔内做往复运动，所述冲头加工端外壁与阴模型腔应具有O. 05mm O. Imm的间隙。所述的顶块，使该顶块进入阴模型腔内，顶块在冲头的作用力下可在阴模型腔内做往复运动，所述顶块外壁与阴模型腔之间应具有O. 05mm O. Imm的间隙。所述顶块的上端设置有凹槽，该凹槽与所加工叶片上的突起相对应，用于对所加工叶片的定位。
采用用于辊轧叶片的毛坯精切模具的叶片加工方法，包括以下步骤步骤I、采用斜楔将冲头和阴模分别固定于冲床的平台和下工作平台上；将弹簧与顶块的连接体固定于冲床上；步骤2、将顶块伸入至阴模型腔内，加工叶片设置于阴模型腔内的顶块上；步骤3、启动冲床，冲头进入阴模型腔内，顶块随冲头下移，阴模上的切边刃口将加工叶片轮廊毛边切断；冲头抬起，弹黃将顶块弹起，顶块顶出加工叶片；步骤4、采用压缩空气将加工叶片和毛边吹入装料容器中。本发明优点 本发明一种用于辊轧叶片的毛坯精切模具及加工方法，与传统技术相比，结构上省去了支管、卸料板、螺栓和脱料部分，具有成本低、加工周期短、加工精确和合格率高的优点。
图I为现有切边|旲具结构不意图；其中，a-螺栓、b-卸料板、C-支管、d-冲头和e-加工阴模；图2为本发明一种实施例的切边摸具整体结构示意图；其中，I-顶块；2-阴模；3-冲头；4-弹簧；图3为本发明一种实施例冲头结构示意图；图中，3-1固定端；3-2加工端；图4为本发明一种实施例的阴模结构主视图；图5为本发明一种实施例顶块结构示意图；其中，图(a)为X-Z轴结构示意图；图(13)为X-Y轴结构示意图；图6为本发明一种实施例的加工叶片定位示意图；图7为本发明一种实施例的方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明实施例做进一步说明。如图2所示，本发明实施例一种用于辊轧叶片的毛坯精切模具，所述的毛坯精切模为分体式，其中包括顶块I、阴模2、冲头3和弹簧4。如图3所示，本实施例中冲头材料牌号为4Cr5W2VSi，所述的冲头3包括固定端3-1和加工端3-2,所述的固定端3-1 —侧设置有用于固定冲床的凹槽,所述冲头3的加工端3-2，可在阴模2型腔内做往复运动，所述冲头3加工端3-2外壁与阴模2型腔应具有O. 05mm O. Imm的间隙，且加工端3_2的工作底面具有与所加工叶片锻模上模相对应的底轮廓(本发明实施例中加工区的工作底面按照叶片锻模上模靠铣)，防止切边发生形变，并且加工时冲头进入阴模的距离尽量小，以提高加工精度。使用久的磨损冲头，可切去工作面，用相同材料重新做一块冲头焊接，即可继续使用，装置使用方便。如图4所示，本实施例中阴模材料牌号为4Cr5W2VSi，所述的阴模2上端设置有凸起，该凸起有利于更好的切去毛边，并且被切掉的毛边可自动滑落，提高加工精度，凸起上端设置有贯穿于阴模2的型腔，且所述型腔的上端口作为切边刃口(刃口的形状和尺寸与叶片终端型槽分模面相同，即加工叶片边缘加上O. 3mm O. 5mm)，所述的型腔具有与所加工叶片轮廓相对应的轮廓，所述阴模2设置有用于固定冲床平台的两个相对斜侧面，本发明实施例中两个侧面斜度为10度；所述阴模2上的型腔，所述型腔内放置所加工叶片，该型腔与所加工叶片外壁之间具有O. 3mm O. 5mm的间隙。如图5所示，本实施例中顶块材料牌号为4Cr5W2VSi，所述的顶块I具有与阴模2的型腔轮廓相对应的外轮廓，顶块I的上顶面具有与所加工叶片锻模下模相对应的顶面轮廓，顶块I的下底面连接弹簧的一端，弹簧的另一端固定于冲床。所述的顶块1，使该顶块I进入阴模2型腔内，顶块I在冲头2的作用力下可在阴模2型腔内做往复运动，所述顶块I外壁与阴模2型腔之间应具有O. 05mm O. Imm的间隙。
如图6所示，所述顶块的上端设置有凹槽，该凹槽与所加工叶片上的突起K1，K2相对应，用于对所加工叶片的定位。启动冲床，冲头3进入阴模2型腔内，顶块I随冲头3下移，阴模2上的切边刃口将加工叶片轮廊毛边切断；冲头3抬起,弹黃4将顶块I弹起，顶块I顶出加工叶片；采用用于辊轧叶片的毛坯精切模具的叶片加工方法，如图7所示，包括以下步骤步骤I、采用斜楔将冲头和阴模分别固定于冲床的平台和下工作平台上；将弹簧与顶块的连接体固定于冲床上；步骤2、将顶块伸入至阴模型腔内，高于阴模型腔内底端4mm 5mm，加工叶片设置于阴模型腔内的顶块上；步骤3、启动冲床，冲头进入阴模型腔内，顶块随冲头下移，阴模上的切边刃口将加工叶片轮廊毛边切断；冲头抬起，弹黃将顶块弹起，顶块顶出加工叶片；步骤4、采用压缩空气将加工叶片和毛边吹入装料容器中。
权利要求
1.ー种用于辊轧叶片的毛坯精切模具，其特征在于包括顶块(I)、阴模(2)、冲头(3)和弹簧(4)，所述的冲头(3)包括固定端(3-1)和加工端(3-2)，所述的固定端(3-1)—侧设置有用于固定冲床的凹槽，所述的加工端(3-2)具有与阴模(2)的型腔轮廓相对应的外轮廓，且加工端(3-2)的工作底面具有与所加工叶片锻模上模相对应的底轮廓；所述的阴模(2)上端设置有凸起，该凸起上端设置有贯穿于阴模(2)的型腔，且所述型腔的上端ロ作为切边刃ロ，所述的型腔具有与所加工叶片轮廓相对应的轮廓，所述阴模(2)设置有用于固定冲床平台的两个相对斜侧面；所述的顶块(I)具有与阴模(2)的型腔轮廓相对应的外轮廓，顶块(I)的上顶面具有与所加工叶片锻模下模相对应的顶面轮廓，顶块(I)的下底面连接弹簧的一端，弹簧的另一端固定于冲床。
2.根据权利要求I所述的用于辊轧叶片的毛坯精切模具，其特征在于所述阴模(2)上的型腔，所述型腔内放置所加工叶片，该型腔与所加工叶片外壁之间具有0. 3mm 0. 5mm的间隙。
3.根据权利要求I所述的用于辊轧叶片的毛坯精切模具，其特征在于所述冲头(3)的加工端，可在阴模(2)型腔内做往复运动，所述冲头(3)加工端(3-2)外壁与阴模(2)型腔应具有0. 05mm 0. Imm的间隙。
4.根据权利要求I所述的用于辊轧叶片的毛坯精切模具，其特征在于所述的顶块(1)，使该顶块(I)进入阴模(2)型腔内，顶块(I)在冲头(2)的作用力下可在阴模(2)型腔内做往复运动，所述顶块(I)外壁与阴模(2)型腔之间应具有0. 05mm 0. Imm的间隙。
5.根据权利要求I所述的用于辊轧叶片的毛坯精切模具，其特征在于所述顶块(I)的上端设置有凹槽，该凹槽与所加工叶片上的突起相对应，用于对所加工叶片的定位。
6.采用权利要求I所述的用于辊轧叶片的毛坯精切模具的叶片加工方法，其特征在于包括以下步骤 步骤I、采用斜楔将冲头和阴模分别固定于冲床的平台和下工作平台上；将弹簧与顶块的连接体固定于冲床上； 步骤2、将顶块伸入至阴模型腔内，加工叶片设置于阴模型腔内的顶块上； 步骤3、启动冲床，冲头进入阴模型腔内，顶块随冲头下移，阴模上的切边刃ロ将加工叶片轮廊毛边切断；冲头抬起，弹黃将顶块弹起，顶块顶出加工叶片； 步骤4、采用压缩空气将加工叶片和毛边吹入装料容器中。
全文摘要
本发明是一种用于辊轧叶片的毛坯精切模具及加工方法，该模具包括顶块、阴模、冲头和弹簧；加工时，启动冲床，冲头进入阴模型腔内，顶块随冲头下移，阴模上的切边刃口将加工叶片轮廓毛边切断；冲头抬起，弹簧将顶块弹起，顶块顶出加工叶片；本发明与传统技术相比，结构上省去了支管、卸料板、螺栓和脱料部分，具有成本低、加工周期短、加工精确和合格率高的优点。
文档编号B21D28/02GK102794350SQ201210272010
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者关红, 崔树森, 邰清安, 郑渠英, 史凤岭 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司