【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锻造，特别是涉及一种大型叶片模辊复合锻造工艺。
技术介绍
1、叶片是航空发动机、汽轮机和燃气轮机中能量转换的关键部件，目前的生产工艺以锻造为主。目前，1.5米以上的大型叶片锻造有大型重型设备及大台面的要求，设备及生产资金投入大，效率低，生产制造产量有限。以72寸大型叶片为例，如图1至图10所示叶片，长度约2100mm，宽度约630mm，坯料重约500kg。对于小中型企业来说，更是无法实现大型叶片的生产。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为克服现有技术的不足和缺陷，而提供一种大型叶片模辊复合锻造工艺。大型叶片模辊复合锻造工艺采用制坯辊—模锻—成形辊—模锻的方法，将成形力最大的部分改成辊锻，大大降低了锻造力，保证锻件质量；能将锻造力降低到整体锻造工艺的三分之一；减小了锻造设备吨位，降低了大型叶片的生产成本。
2、一种大型叶片模辊复合锻造工艺，适用于1.5米以上的大叶片的锻造，采用模锻与辊锻相结合的工艺对工件进行锻造成型，对一次加热后的坯料通过辊锻工艺进行制坯辊锻加工，然后对制坯辊锻后形成的工件采用模锻工艺进行局部模锻，对局部模锻后的工件通过采用成型辊进行局部成形加工；对局部成形后的工件二次加热，再采用模锻工艺对二次加热后的工件进行局部模锻，之后通过矫形切边工艺后成型。
3、其中，所述制坯辊锻加工，包括对一次加热后的坯料通过至少三道次辊锻进行制坯，按椭圆、椭圆、圆的工辊锻序成形，将一次加热后的坯料沿长度方向按叶顶部区域、中部叶型区域、叶根部区域形
4、其中，叶顶部区域的长度与叶片叶顶的截面长度对应；中部叶型区域的长度根据辊锻时坯料的展宽展长的数值做缩短，以使辊锻后的长度与叶片对应位置一致，大小截面衔接处增加加工余量并保留大圆角；叶根部区域的截面积及长度与叶片根部一致。
5、其中，所述制坯辊锻加工后，形成的辊锻坯料的截面之间大圆角过渡，辊锻荒坯的各截面积大于叶片对应截面的面积的20%-30%。
6、其中，所述对制坯辊锻后形成的工件采用模锻工艺进行局部模锻，对叶顶部分进行锻造，采用两工位成型，包括一工位的镦扁与二工位的弯曲镦扁；在一工位的镦扁中，按叶片顶部叶型厚度增加预定厚度，辊出顶部叶片型面，顶部叶片型面为平面，各截面相对平行；在二工位的弯曲镦扁中，对顶部叶片型面弯曲并产生预定的压下量；其中，在叶顶部分的模锻中，辊锻坯料的叶根端无变形，处于单向自由伸缩状态，即轴向自由延展而周向由模具固定，使轴心与叶顶轴心保持一致。
7、其中，所述采用成型辊进行局部成形加工，包括辊锻与叶根衔接部分的叶型，即中部叶型。
8、其中，所述采用成型辊进行局部成形加工时，采用夹钳夹持住叶顶部分，辊锻与叶根衔接部分的叶型。
9、其中，所述采用模锻工艺对二次加热后的工件进行局部模锻，包括局部锻造叶根以及扭曲叶片中部叶型，采用一道次或两道次模锻完成，完成叶根以及叶片中部叶型扭角锻造成型；其中，锻造叶根时，叶型轴向延展，叶顶部分处于轴向自由状态。
10、其中，所述矫形切边工艺包括对锻造完成后对各工序衔接部分进行局部矫正，其中，参与矫正的部分处于轴向自由状态，采用切边矫正复合模具进行叶片的矫形和切边。
11、其中，所述坯料的体积大于最终成型的锻件体积的20-30%。
12、本专利技术的大型叶片模辊复合锻造工艺，对大型叶片采用制坯辊—模锻—成形辊—模锻的方法，将成形力最大的部分改成辊锻，大大降低了锻造力，保证锻件质量；能将锻造力降低到整体锻造工艺的三分之一；减小了锻造设备吨位，降低了大型叶片的生产成本。
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1.大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，适用于1.5米以上的大叶片的锻造，采用模锻与辊锻相结合的工艺对工件进行锻造成型，对一次加热后的坯料通过辊锻工艺进行制坯辊锻加工，然后对制坯辊锻后形成的工件采用模锻工艺进行局部模锻，对局部模锻后的工件通过采用成型辊进行局部成形加工；对局部成形后的工件二次加热，再采用模锻工艺对二次加热后的工件进行局部模锻，之后通过矫形切边工艺后成型。
2.根据权利要求1所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，所述制坯辊锻加工，包括对一次加热后的坯料通过至少三道次辊锻进行制坯，按椭圆、椭圆、圆的工辊锻序成形，将一次加热后的坯料沿长度方向按叶顶部区域、中部叶型区域、叶根部区域形成三个对于成型后叶片的不同区段，形成辊锻坯料。
3.根据权利要求2所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，叶顶部区域的长度与叶片叶顶的截面长度对应；中部叶型区域的长度根据辊锻时坯料的展宽展长的数值做缩短，以使辊锻后的长度与叶片对应位置一致，大小截面衔接处增加加工余量并保留大圆角；叶根部区域的截面积及长度与叶片根部一致。
4.根据权利要求3所述大型叶片
5.根据权利要求1所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，所述对制坯辊锻后形成的工件采用模锻工艺进行局部模锻，对叶顶部分进行锻造，采用两工位成型，包括一工位的镦扁与二工位的弯曲镦扁；在一工位的镦扁中，按叶片顶部叶型厚度增加预定厚度，辊出顶部叶片型面，顶部叶片型面为平面，各截面相对平行；在二工位的弯曲镦扁中，对顶部叶片型面弯曲并产生预定的压下量；其中，在叶顶部分的模锻中，辊锻坯料的叶根端无变形，处于单向自由伸缩状态，即轴向自由延展而周向由模具固定，使轴心与叶顶轴心保持一致。
6.根据权利要求1所述大型叶片模辊复合锻造工艺其特征在于，所述采用成型辊进行局部成形加工，包括辊锻与叶根衔接部分的叶型，即中部叶型。
7.根据权利要求6所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，所述采用成型辊进行局部成形加工时，采用夹钳夹持住叶顶部分，辊锻与叶根衔接部分的叶型。
8.根据权利要求1所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，所述采用模锻工艺对二次加热后的工件进行局部模锻，包括局部锻造叶根以及扭曲叶片中部叶型，采用一道次或两道次模锻完成，完成叶根以及叶片中部叶型扭角锻造成型；其中，锻造叶根时，叶型轴向延展，叶顶部分处于轴向自由状态。
9.根据权利要求1所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，所述矫形切边工艺包括对锻造完成后对各工序衔接部分进行局部矫正，其中，参与矫正的部分处于轴向自由状态，采用切边矫正复合模具进行叶片的矫形和切边。
10.根据权利要求1所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，按体积计，所述坯料的体积大于最终成型的锻件体积的20-30%。
...【技术特征摘要】
1.大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，适用于1.5米以上的大叶片的锻造，采用模锻与辊锻相结合的工艺对工件进行锻造成型，对一次加热后的坯料通过辊锻工艺进行制坯辊锻加工，然后对制坯辊锻后形成的工件采用模锻工艺进行局部模锻，对局部模锻后的工件通过采用成型辊进行局部成形加工；对局部成形后的工件二次加热，再采用模锻工艺对二次加热后的工件进行局部模锻，之后通过矫形切边工艺后成型。
2.根据权利要求1所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，所述制坯辊锻加工，包括对一次加热后的坯料通过至少三道次辊锻进行制坯，按椭圆、椭圆、圆的工辊锻序成形，将一次加热后的坯料沿长度方向按叶顶部区域、中部叶型区域、叶根部区域形成三个对于成型后叶片的不同区段，形成辊锻坯料。
3.根据权利要求2所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，叶顶部区域的长度与叶片叶顶的截面长度对应；中部叶型区域的长度根据辊锻时坯料的展宽展长的数值做缩短，以使辊锻后的长度与叶片对应位置一致，大小截面衔接处增加加工余量并保留大圆角；叶根部区域的截面积及长度与叶片根部一致。
4.根据权利要求3所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，所述制坯辊锻加工后，形成的辊锻坯料的截面之间大圆角过渡，辊锻荒坯的各截面积大于叶片对应截面的面积的20%-30%。
5.根据权利要求1所述大型叶片模辊复合锻造工艺，其特征在于，所述对制坯辊锻后形成的工件采用模锻工艺进行局部模锻，对叶顶部分进行锻造，采...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫红艳，杨勇，石一磬，陈钰金，张南，李海涛，高远，
申请(专利权)人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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