一种用于电解加工的叶片毛坯设计方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种叶片毛坯的设计方法，所述叶片为无安装板压气机静子叶片，叶片毛坯由安装板、叶身型面、工艺凸台三部分组成，主要从以下四个方面进行设计：(1)、安装板的设计：在叶根处增加安装板；(2)、工艺凸台的设计：在叶尖处增加工艺凸台；(3)、叶身型面理论余量的设计：叶身的单面余量设计为1.2mm，余量沿法向增加，叶身的排气和进气边均取Φ2mm，向外延伸3mm；(4)、叶身型面公差的控制：叶身型面公差控制设计为+0.4mm,‑0.2mm。采用该方法设计的叶片毛坯用于电解加工中，可解决传统的加工方法中生产效率低、易变形、精度差等问题。

Design method of blade blank for electrochemical machining

The aim of the present invention is to provide a design method for blade blank, the blade is a stator blade without mounting plate compressor, and the blade blank is composed of three parts of the mounting plate, the blade body surface and the craft protruding platform. The design is mainly from the following four aspects: (1), the design of the mounting plate: the mounting plate at the root of the blade; (2), and the work of the blade. The design of the protruding platform: adding the craft bump at the tip of the leaf; (3) the design of the theoretical allowance of the blade body surface: the single side allowance is designed to be 1.2mm, the allowance is increased along the normal direction, the exhaust and the intake side of the blade are taken to 2mm, extending outward 3mm; (4) and the control of the tolerance of the blade body surface: the design of the tolerance control of the blade profile is +0.4mm, 0.2 Mm. The blade blank designed by this method can be used in electrochemical machining, which can solve the problems of low productivity, easy deformation and poor accuracy in traditional machining methods.

【技术实现步骤摘要】
一种用于电解加工的叶片毛坯设计方法
本专利技术涉及高温合金叶片精密锻造成形
，特别提供一种用于电解加工的叶片毛坯设计方法。
技术介绍
叶片材质大多为高温合金和钛合金，这类材料硬度高、韧性大很难加工。同时有些叶片叶身型面薄，扭曲度大，用传统的加工方法生产效率低、易变形、精度差，采用电解加工可解决上述问题。电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶液的电化学反应原理，对金属材料进行成型加工的一种方法。电解加工时，以叶片为阳极，以工具为阴极，在两极之间的狭小间隙内有高速电解液通过。当工具阴极向叶片不断进给时，在相对于阴极的叶片表面上，金属材料按阴极型面的形状不断地溶解，电解产物被高速电解液带走，于是在叶片的相应表面上就加工出和阴极型面近似相反的形状。基于此原理，设计出符合电解加工的叶片毛坯具有以下特点：1、叶片型面尺寸精度高，尺寸一致性好；2、做为阳极的叶片有可夹持的地方，便于固定在电解设备上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种叶片毛坯的设计方法，用于电解加工中，可解决传统的加工方法中生产效率低、易变形、精度差等问题。本专利技术技术方案为：一种用于电解加工的叶片毛坯设计方法，所述叶片为无安装板压气机静子叶片，其特征在于，叶片毛坯由安装板、叶身型面、工艺凸台三部分组成，从以下四个方面进行设计：(1)、安装板的设计：在叶根处增加安装板；由于电解加工和毛料型面检测的需要，在叶根处增加了安装板的设计。安装板设计成25mm(长)×32mm(宽)×10mm(厚)的长方形，为保证叶身表面质量，在有效零件尺寸外延长2mm后设计安装板，叶身电解完成后安装板长度H全部加工掉，见图3。(2)、工艺凸台的设计：在叶尖处增加了工艺凸台，所述工艺凸台的形状为半圆柱体或长方体，在叶尖有效尺寸外延长2mm后设计工艺凸台，叶身电解完成后工艺凸台长度全部加工掉(见图3)。作为优选的技术方案，所述工艺凸台的形状为长方体，叶盆处的工艺凸台随叶形走(见图1)，叶背处的工艺凸台设计成平的，用于定位和检测用。(3)、叶身型面理论余量的设计：高温合金普通模锻件在选定余量时，考虑因素较多，因为有晶粒度和流线控制，锻件表面氧化与元素贫化等问题，所以叶片的加工余量较大。而且在电解前要对叶片表面进行抛光处理，所以我们将叶身的单面余量设计为1.2mm，余量沿法向增加，这样保证了叶身余量的均匀性。叶身的排气和进气边均取Φ2mm，向外延伸3mm，其加放余量的方式见图2。(4)、叶身型面公差的控制：由于电解加工要求叶身的加工余量要均匀，所以叶身型面公差控制较为严格，设计为+0.4mm,-0.2mm。本专利技术所述用于电解加工的叶片毛坯设计方法，其特征在于：所述叶片采用GH4169高温合金制成。本专利技术所述设计方法应用于静子叶片的制造，采用精锻成型毛坯+电解加工的方法存在以下优点：1、加工精度达到0.01mm、粗糙度Ra≤0.2μm；2、加工效率高，尺寸一致性好；3、加工成本低，加工过程中阴极工具在理论上不会损耗，可长期使用。采用数控铣削，刀具成本高(约500元/片)，加工时间长、效率低(约2小时/片)，而精密电解加工的成本低(约40元/片)，加工效率高(约20min/片)。电解加工方法提高加工效率近6倍，成本只是数控加工的8％。本专利技术所述方法满足了电解加工工序对锻件加工余量、尺寸精度和表面质量的要求，已用于无安装板压气机GH4169合金静子叶片的制造，该设计方法合理、周期短、合格率高，可推广应用于其它高温合金的压气机叶片的制造生产。附图说明图1工艺凸台设计图。图2叶身型面余量加放示意图。图3叶片锻件设计图。附图标记：1、叶盆面工艺凸台，2、零件型面，3、锻件型面。具体实施方式实施例一种用于电解加工的叶片毛坯设计方法，所述叶片为无安装板压气机静子叶片，采用GH4169高温合金制成，如图3所示，该叶片毛坯由安装板、叶身型面、工艺凸台三部分组成，从以下四个方面进行设计：(1)、安装板的设计：在叶根处增加了安装板，安装板设计成25mm(长)×32mm(宽)×10mm(厚)的长方形，在有效零件尺寸外延长2mm后设计安装板，以方便在叶身电解完成后将安装板长度H全部加工掉(见图3)。(2)、工艺凸台的设计：在叶尖处增加了工艺凸台，该工艺凸台的形状为长方体，在叶尖有效尺寸外延长2mm后设计工艺凸台，叶盆处的工艺凸台随叶形走(见图1)，叶背处的工艺凸台设计成平的，用于定位和检测用。叶身电解完成后工艺凸台长度全部加工掉(见图3)。(3)、叶身型面理论余量的设计：叶身的单面余量设计为1.2mm，余量沿法向增加，这样保证了叶身余量的均匀性。叶身的排气和进气边均取Φ2mm，向外延伸3mm，其加放余量的方式见图2。(4)、叶身型面公差的控制：叶身型面公差控制设计为+0.4mm,-0.2mm。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电解加工的叶片毛坯设计方法，所述叶片为无安装板压气机静子叶片，其特征在于，叶片毛坯由安装板、叶身型面、工艺凸台三部分组成，从以下四个方面进行设计：(1)、安装板的设计：在叶根处增加安装板；(2)、工艺凸台的设计：在叶尖处增加工艺凸台；(3)、叶身型面理论余量的设计；(4)、叶身型面公差的控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于电解加工的叶片毛坯设计方法，所述叶片为无安装板压气机静子叶片，其特征在于，叶片毛坯由安装板、叶身型面、工艺凸台三部分组成，从以下四个方面进行设计：(1)、安装板的设计：在叶根处增加安装板；(2)、工艺凸台的设计：在叶尖处增加工艺凸台；(3)、叶身型面理论余量的设计；(4)、叶身型面公差的控制。2.按照权利要求1所述用于电解加工的叶片毛坯设计方法，其特征在于：所述叶片采用GH4169高温合金制成。3.按照权利要求1所述用于电解加工的叶片毛坯设计方法，其特征在于：安装板的设计中，所述安装板设计成长25mm×宽32mm×厚10mm的长方形，在有效零件尺寸外延长2mm后设计安装板。4.按照权利要求1所述用于电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：关红，王丹，李治华，邰清安，于冰，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21