一种分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115041630A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210750795.2(22)申请日2022.06.29(71)申请人中国航发动力股份有限公司地址710021陕西省西安市未央区徐家湾(72)发明人牛建平尹冬梅汪国峰雍坤轩段朋国马李朝尚相男宋建兵(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师崔方方(51)Int.Cl.B22C7/02(2006.01)B22C9/04(2006.01)B22C9/28(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法(57)摘要本发明提出一种分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，属于精密铸造领域。本发明在模具设计初期无需考虑铸件型面弯扭变形补偿，在蜡模校正阶段通过校正模各截面角度调整满足实心涡轮叶片弯扭尺寸要求，调整校正模角度使蜡模在校正时形成一定角度的反变形，且保证调整后叶片排气边的直线度，通过截面反变形来补偿蜡模及后续铸件的弯扭变形，实现了涡轮工作叶片型面尺寸高效控制的目的。本发明解决了涡轮叶片弯扭变形引起的型面超差的问题。CN115041630ACN115041630A权利要求书1/2页1.一种分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、采用三坐标检测蜡模校正模各个截面为0位时生产铸件的型面尺寸，得到与理论型线在排气边处的偏差值；(2)、采用CAD模拟型面变形最严重的截面，围绕所述截面坐标原点旋转角度与位移的关系，确定型线围绕坐标原点旋转θ时，排气边处的预设反变形量d；(3)、设定叶根处截面旋转位移为0，且预设反变形前后排气边均为一条直线，则各个截面旋转位移与截面高度成正比，dN＝HN*d/H，其中，N为正整数；dN，d分别是AN，A截面对应排气边R与型线切点的旋转位移；HN，H分别是AN，A截面与A0截面的距离；A0截面为旋转角度为0°的叶根截面；(4)、各个截面选取点旋转前后与对应截面坐标原点构成等腰三角形，其中sin(θN/2)＝dN/2RN；(5)、根据步骤(2)～(4)，计算sin(θN/2)＝HN*R*sin(θ/2)/(H*RN)，得到各个截面的旋转角度；(6)、根据CAD模拟及计算结果调整叶片蜡模校正模各截面角度；步骤(6)中蜡模校正模各截面的坐标原点与步骤(2)、(4)中的坐标原点一致；(7)、压制涡轮叶片蜡模，取出蜡模放入蜡模校正模，将缘板流道面紧贴校正模对应面定位，由榫头至叶尖依次合上模，依次锁紧保持预设时间段取出；(8)、对叶片蜡模直线度进行检测，若型面尺寸不符合要求，则将叶片蜡模在水中进行浸泡，取出浸泡好的蜡模重复步骤(7)中的校正过程；循环步骤(8)‑(7)，直至叶片蜡模直线度达到要求，完成校正。2.根据权利要求1所述的分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，还包括步骤(9)、修整与组合蜡模，进行制壳，经真空炉浇注和后处理工序，得到叶片铸件。3.根据权利要求1所述的分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，步骤(5)中，各个截面为叶片上从叶根到叶尖的A0～AN共(N+1)个的截面。4.根据权利要求1所述的分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，步骤(6)中调整的过程为：松开各截面角度固定装置，调整各截面角度至步骤(6)计算角度值并锁紧各截面角度固定装置。5.根据权利要求1所述的分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，步骤(9)之后还包括：采用三坐标检测以及六点定位综合测具对叶片型面尺寸进行测量，得到一致的测量结果。6.根据权利要求1所述的分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，步骤(9)之后还包括：采用六点定位综合测具对型面尺寸进行检测。7.根据权利要求1所述的分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，步骤(7)中，预设时间段为2min～4min。8.根据权利要求1所述的分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，步骤(8)中采用刀刃尺及塞尺对叶片蜡模直线度进行检测。2CN115041630A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，步骤(8)中浸泡过程为：将蜡模竖直放置在45～55℃水中浸泡，整个叶身浸泡在水中。10.根据权利要求8所述的分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法，其特征在于，在水中浸泡时间为3min以上。3CN115041630A说明书1/6页一种分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法技术领域[0001]本发明属于精密铸造领域，尤其是一种分截面可调式涡轮叶片蜡模校正方法。背景技术[0002]涡轮叶片是航空发动机及燃气轮机的关键核心部件，结构十分复杂，叶片承受的离心力达到15～20吨，因此，涡轮叶