本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件的毛邊去除領(lǐng)域，特別涉及一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件的熱切邊裝置與方法。

背景技術(shù)：

航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件主要由鈦合金、高溫合金等難變形材料鍛造而成，由于空氣動(dòng)力學(xué)要求，葉片扭角大，因而此類鍛件均采用曲面分模，所得的鍛件需去除毛邊。目前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件去除毛邊采用的切邊方式主要是使用普通切邊模具熱切，也有部分鋁合金葉片鍛件毛邊采用冷切，但不管是熱切還是冷切，切邊過(guò)程中鍛件葉身會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。為了解決鍛件葉身扭轉(zhuǎn)變形的問(wèn)題，通常的方法是用原模具進(jìn)行校正，但校正時(shí)鍛件表面易出現(xiàn)不允許的塑性形變(因?yàn)樗苄孕巫儠?huì)導(dǎo)致材料在臨界變形區(qū)形變，使鍛件組織狀態(tài)發(fā)生變化)，影響葉片類零件的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件的熱切邊裝置與方法，以解決切邊過(guò)程中葉片類鍛件葉身發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形的問(wèn)題。

本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件的熱切邊裝置，包括底座、為被切邊葉片類鍛件提供反向擠壓力的彈簧、為所述彈簧導(dǎo)向的導(dǎo)柱及頂板、墊板、陰模、托塊、支柱、沖頭和導(dǎo)向板；所述彈簧的數(shù)量至少為三件，所述導(dǎo)柱的數(shù)量為彈簧數(shù)量的兩倍，所述支柱的數(shù)量至少為三根；所述底座由第一座體和位于第一座體上且與第一座體為一體化結(jié)構(gòu)或固連的第二座體構(gòu)成，第二座體的中心部位設(shè)置有凹腔；所述頂板的形狀和尺寸與第二座體中心部位設(shè)置的凹腔的形狀和尺寸相匹配，所述墊板的形狀和尺寸與頂板的形狀和尺寸相匹配；所述托塊由限位座和位于限位座上且與限位座為一體化結(jié)構(gòu)或固連的托持體構(gòu)成，托持體頂面的形狀和尺寸與被切邊的葉片類鍛件的葉背型面相同，所述陰模的中心部位從下至上開(kāi)設(shè)有與托塊的限位座和托持體形狀和尺寸相匹配的限位槽和托持體安裝腔；所述沖頭由陽(yáng)模段、限位臺(tái)階和連接段構(gòu)成，限位臺(tái)階的上端面與連接段為一體化結(jié)構(gòu)或固連，限位臺(tái)階的下端面與陽(yáng)模段為一體化結(jié)構(gòu)或固連，陽(yáng)模段底面的形狀和尺寸與被切邊的葉片類鍛件的葉盆型面相同；所述導(dǎo)向板的中心部位開(kāi)設(shè)有與沖頭上的陽(yáng)模段橫截面形狀相同的導(dǎo)向孔，周邊設(shè)置有與支柱組合的過(guò)孔；使用時(shí)，所述底座安裝在切邊設(shè)備的下模座上，在第二座體中心部位設(shè)置的凹腔底壁和頂板底面分別安裝與彈簧數(shù)量相同的導(dǎo)柱，各彈簧分別套裝在安裝于凹腔底壁的相應(yīng)導(dǎo)柱上，安裝在頂板底面的各導(dǎo)柱分別插入相應(yīng)的彈簧內(nèi)孔且頂板的底面與彈簧接觸，所述墊板放置在頂板上，所述陰模固定在底座第二座體的凹腔側(cè)壁頂面，所述托塊安裝在陰模中心部位設(shè)置的限位槽和托持體安裝腔內(nèi)，且托塊的限位座底面與墊板接觸，各支柱分別安裝在底座第二座體的凹腔側(cè)壁頂面，且兩兩支柱以第二座體的中心線呈軸對(duì)稱分布，所述導(dǎo)向板通過(guò)支柱支撐并與各支柱可拆卸式固連，所述沖頭的連接段與切邊設(shè)備的上模座連接，沖頭的陽(yáng)模段穿過(guò)導(dǎo)向板中心部位開(kāi)設(shè)的導(dǎo)向孔位于導(dǎo)向板下方。

上述熱切邊裝置，所述底座的第一座體和第二座體的形狀優(yōu)選長(zhǎng)方體，第二座體上設(shè)置的凹腔為長(zhǎng)方形腔體。因此，所述彈簧的數(shù)量?jī)?yōu)選四件，所述支柱的數(shù)量?jī)?yōu)選四根。

上述熱切邊裝置，所述支柱為管式柱或兩端設(shè)置有外螺紋段的實(shí)心柱。

上述熱切邊裝置，所述導(dǎo)柱的優(yōu)選結(jié)構(gòu)是：由一體化結(jié)構(gòu)的螺紋段、導(dǎo)向段和螺帽段組成，導(dǎo)向段位于螺紋段與螺帽段之間。

本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件的熱切邊方法，使用上述熱切邊裝置，步驟如下：

①將終鍛成形的葉片類鍛件放在熱切邊裝置的托塊上，并使其葉背型面與托塊的托持體頂面接觸；

②啟動(dòng)切邊設(shè)備，在切邊設(shè)備帶動(dòng)下熱切邊裝置的沖頭向下運(yùn)動(dòng)并對(duì)葉片類鍛件施力，使葉片類鍛件的毛邊在剪切力作用下被去除；

③當(dāng)沖頭運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)位置時(shí)，在彈簧恢復(fù)力的作用下，彈簧、頂板、墊板和托塊與沖頭聯(lián)動(dòng)向上，切邊后的葉片類鍛件被頂出，隨即沖頭脫離葉片類鍛件回復(fù)至原位。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、由于本發(fā)明所述熱切邊裝置設(shè)置了彈簧，在沖頭向下運(yùn)動(dòng)對(duì)被切邊葉片類鍛件施力時(shí)，彈簧會(huì)同時(shí)對(duì)被切邊葉片類鍛件提供一個(gè)反向擠壓力，因而有效解決了切邊過(guò)程中葉片類鍛件葉身發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形的問(wèn)題。試驗(yàn)表明，使用本發(fā)明所述熱切邊裝置和方法，葉片類鍛件不會(huì)發(fā)生變形。

2、由于本發(fā)明所述熱切邊裝置的構(gòu)件優(yōu)化了形狀和結(jié)構(gòu)，因而在使用時(shí)受力合理，工作狀態(tài)穩(wěn)定。

3、由于使用本發(fā)明所述熱切邊裝置和方法對(duì)葉片類鍛件進(jìn)行切邊不會(huì)導(dǎo)致葉片發(fā)生變形，因而避免了后續(xù)的再次校正工序，不僅可減少對(duì)設(shè)備的占用和能源消耗，而且縮短了加工周期，可大幅度降低成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件熱切邊的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件熱切邊的裝置中的底座的示意圖；

圖3是圖2的A-A剖視圖；

圖4是本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件熱切邊的裝置中的導(dǎo)柱的示意圖；

圖5是本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件熱切邊的裝置中的頂板的示意圖；

圖6是圖5的俯視圖；

圖7是本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件熱切邊的裝置中的墊板的示意圖；

圖8是圖7的左視圖；

圖9是本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件熱切邊的裝置中的托塊的示意圖；

圖10圖9的俯視圖

圖11是本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件熱切邊的裝置中的陰模的示意圖；

圖12是本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件熱切邊的裝置中的沖頭的示意圖；

圖13是圖12中陽(yáng)模段下端設(shè)置的葉盆型面的仰視圖；

圖14是本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件熱切邊的裝置中的導(dǎo)向板的示意圖；

圖15是圖14的俯視圖。

圖中，1—底座，1-1—第一座體，1-2—第二座體，1-3—凹腔，1-4—第一螺孔，1-5—第二螺孔，1-6—吊裝孔，2—彈簧，3—導(dǎo)柱，3-1螺紋段，3-2—導(dǎo)向段，3-3—螺帽段，4—頂板，4-1—第三螺孔，5—墊板，6—托塊，6-1—限位座，6-2—托持體，6-3—托持體頂面，7—陰模，7-1—限位槽，7-2—托持體安裝腔，8—支柱，9—螺栓(或螺母)，10—沖頭，10-1—陽(yáng)模段底面，10-2—陽(yáng)模段，10-3—限位臺(tái)階，10-4—連接段，11—導(dǎo)向板，11-1—導(dǎo)向孔，11-2—過(guò)孔。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件的熱切邊裝置與方法作進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)施例中，被切邊的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片類鍛件在液壓機(jī)上鍛造成形，鍛件坯料經(jīng)高溫電爐保溫，鍛造過(guò)程中坯料表面均勻涂覆玻璃潤(rùn)滑劑，鍛件鍛后立即進(jìn)行熱切邊。

本實(shí)施例中，切邊設(shè)備為液壓式切邊機(jī)，型號(hào)КБ262，俄羅斯生產(chǎn)。

本實(shí)施例中，熱切邊裝置如圖1所示，包括底座1、為被切邊葉片類鍛件提供反向擠壓力的彈簧2、為所述彈簧導(dǎo)向的導(dǎo)柱3及頂板4、墊板5、陰模7、托塊6、支柱8、沖頭10和導(dǎo)向板11。

所述底座1如圖2、圖3所示，由第一座體1-1和位于第一座體上且與第一座體為一體化結(jié)構(gòu)第二座體1-2構(gòu)成，底座的第一座體1-1和第二座體1-2的形狀均為長(zhǎng)方體，第二座體1-2的中心部位設(shè)置有長(zhǎng)方形凹腔1-3；鑒于底座1的形狀，所述彈簧2的數(shù)量為四件，所述導(dǎo)柱3的數(shù)量為八件，所述支柱8的數(shù)量為四根；因此，第二座體中心部位設(shè)置的長(zhǎng)方形凹腔1-3底壁上設(shè)置了用于安裝導(dǎo)柱的四個(gè)第二螺孔1-5，第二座體中心部位設(shè)置的長(zhǎng)方形凹腔1-3側(cè)壁頂面設(shè)置了四個(gè)用于安裝支柱的第一螺孔1-4，為了便于底座的搬動(dòng)，第二座體1-2的側(cè)面還設(shè)置了四個(gè)吊裝孔1-6。

如圖1所示，所述彈簧2為圓柱螺旋彈簧，如圖4所示，所述導(dǎo)柱3由一體化結(jié)構(gòu)的螺紋段3-1、導(dǎo)向段3-2和螺帽段3-3組成，導(dǎo)向段3-2位于螺紋段3-1與螺帽段3-3之間。

如圖5、圖6所示，所述頂板4的形狀和尺寸與第二座體中心部位設(shè)置的長(zhǎng)方形凹腔1-3的形狀和尺寸相匹配，如圖7、圖8所示，所述墊板5的形狀和尺寸與頂板4的形狀和尺寸相匹配。

如圖9、圖10所示，所述托塊6由限位座6-1和位于限位座上且與限位座為一體化結(jié)構(gòu)托持體6-2構(gòu)成，限位座為長(zhǎng)方形板體，托持體頂面6-3的形狀和尺寸與被切邊的葉片類鍛件的葉背型面相同；如圖11所示，所述陰模7的中心部位從下至上開(kāi)設(shè)有與托塊的限位座和托持體形狀和尺寸相匹配的限位槽7-1和托持體安裝腔7-2。

如圖12、圖13所示，所述沖頭10由陽(yáng)模段10-2、限位臺(tái)階10-3和連接段10-4構(gòu)成，限位臺(tái)階10-3的上端面與連接段10-4為一體化結(jié)構(gòu)，限位臺(tái)階10-3的下端面與陽(yáng)模段10-2為一體化結(jié)構(gòu)，陽(yáng)模段底面10-1的形狀和尺寸與被切邊的葉片類鍛件的葉盆型面相同。

如圖14、圖15所示，所述導(dǎo)向板11為長(zhǎng)方形板，導(dǎo)向板的中心部位開(kāi)設(shè)有與沖頭上的陽(yáng)模段橫截面形狀相同的導(dǎo)向孔11-1，周邊設(shè)置有與支柱8組合的四個(gè)過(guò)孔11-2；所述支柱8為空心管式柱。

本實(shí)施例中，底座1、支柱8、頂板4、墊板5和導(dǎo)向板11選用45#鋼(HRC 32～36)，彈簧2選用60SiMnA(HRC 45～50)，導(dǎo)柱3選用45鋼(HRC 45～50)，托塊6、陰模7和沖頭10選用4Cr5MoV1Si(HRC50～54)。

使用時(shí)，所述底座1安裝在切邊設(shè)備的下模座上，在第二座體1-2中心部位設(shè)置的凹腔1-3底壁和頂板4底面各安裝四件導(dǎo)柱3，四件彈簧分別套裝在安裝于凹腔1-3底壁的相應(yīng)導(dǎo)柱3上，安裝在頂板底面的各導(dǎo)柱3分別插入相應(yīng)的彈簧內(nèi)孔且頂板的底面與彈簧接觸，所述墊板5放置在頂板上，所述陰模7固定在底座第二座體1-2的凹腔側(cè)壁頂面，所述托塊6安裝在陰模7中心部位設(shè)置的限位槽7-1和托持體安裝腔7-2內(nèi)，且托塊的限位座6-1底面與墊板5接觸，四根支柱8通過(guò)螺栓9分別安裝在底座第二座體1-2的凹腔側(cè)壁頂面，所述導(dǎo)向板11放置在支柱8頂面，其周邊設(shè)置的四個(gè)過(guò)孔分別與四根支柱相對(duì)應(yīng)，通過(guò)螺栓9與支柱一起固定，所述沖頭10的連接段10-4與切邊設(shè)備的上模座連接，沖頭的陽(yáng)模段10-2穿過(guò)導(dǎo)向板11中心部位開(kāi)設(shè)的導(dǎo)向孔11-1位于導(dǎo)向板下方，然后按以下步驟操作：

①將終鍛成形的葉片類鍛件放在熱切邊裝置的托塊6上，并使其葉背型面與托塊的托持體頂面6-3接觸；

②啟動(dòng)切邊設(shè)備，在切邊設(shè)備帶動(dòng)下熱切邊裝置的沖頭10向下運(yùn)動(dòng)并對(duì)葉片類鍛件施力，使葉片類鍛件的毛邊在剪切力作用下被去除；

③當(dāng)沖頭運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)位置時(shí)，在彈簧2恢復(fù)力的作用下，彈簧2、頂板4、墊板5和托塊6與沖頭聯(lián)動(dòng)向上，切邊后的葉片類鍛件被頂出，隨即沖頭脫離葉片類鍛件回復(fù)至原位。

使用上述熱切邊裝置和方法，被切邊葉片類鍛件無(wú)變形，型面尺寸100％合格。