[发明专利]一种用于涡轮叶片导流管内高压成形的工艺装备

说明书

技术领域

本发明属于材料加工工程塑性成形技术领域，特别是涉及一种用于涡轮叶片导流管内高压成形的工艺装备。

背景技术

某航空发动机用涡轮叶片导流管为薄壁板材复杂冲压成形件，其材料为GH3039，材料厚度为0.3mm，其形状非常复杂，其基本型面为沿空间曲线变截面叶片形状，如图1所示。导流管零件整体空间狭小，而且在零件的叶盆和叶背上分别分布有6个球形凸包，在整个叶形面上分布有许多冷却小孔，设计要求这些凸包和冷却小孔均需要在空间额定位置上，且有位置精度要求。这种零件的成形依靠普通冲压成形工艺都无法实现，而现有的采用机械加工方法生产的该零件具有搭接焊缝，其冷却效能低，不足以满足先进发动机的要求。

发明内容

针对某航空发动机用涡轮叶片导流管形状复杂、普通冲压成形工艺无法成形出零件型面的问题，本发明提供一种可一次充液成型的用于涡轮叶片导流管内高压成形的工艺装备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种用于涡轮叶片导流管内高压成形的工艺装备，包括由上模和下模组成的模具，所述上模、下模合模后的模具内部形成涡轮叶片导流管外形的型腔；在所述模具的两侧分别设置有与型腔相连通的密封孔，在一侧密封孔内设置有具有进油孔的密封堵头，在另一侧的密封孔内设置有密封堵头。

考虑到球形凸包成形处需要最大的压力及最后气体的排放问题，在所述型腔的凸包成形处设置有排气孔。

考虑到本发明装卸的方便性及操作的高效性，所述模具为铰链对开式，所述上模、下模的一端通过铰链销轴相连接，另一端通过与下模铰链式连接的螺栓及压紧螺母相连接。

为了使本发明的毛坯内形成封闭液压腔，在所述密封堵头与密封孔之间设置有密封胶圈。

本发明的工艺装备以涡轮叶片导流管的前后缘转接圆角的切点连线作为上模、下模的分型面。

在所述下模上设置有定位块，用于实现本发明的工艺装备与内高压成形机的精确定位。

在所述下模上设置有内六角螺栓，用于将本发明的工艺装备固定到内高压成形机上。

在所述模具的底部设置有把手，把手与模具之间通过防脱出销相连接。

本发明的有益效果：

采用本发明的工艺装备，在内高压成形机上成形出某航空发动机涡轮叶片导流管零件，突破了此种复杂薄壁零件用传统成形工艺无法成形出零件的技术关键，为此类零件的成形工艺开创了先河。经过理论分析及仿真验证，证明导流管零件适合采用内高压成形工艺成形出零件全面型面。

附图说明

图1是某航空发动机用涡轮叶片导流管的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是本发明的工艺装备的结构示意图；

图5是图4的局部放大图；

图6是图4的C-C剖视图；

图中，1-涡轮叶片导流管，2-凸包，3-进油孔，4-密封堵头，5-型腔，6-排气孔，7-模具，8-密封孔，9-把手，10-防脱出销，11-密封胶圈，12-内六角螺栓，13-下模，14-铰链销轴，15-上模，16-定位块，17-螺栓，18-压紧螺母。

具体实施方式

如图4、图6所示，一种用于涡轮叶片导流管内高压成形的工艺装备，包括由上模15和下模13组成的模具7，所述上模15、下模13合模后的模具7内部形成涡轮叶片导流管1外形的型腔5；在所述模具7的两侧分别设置有与型腔5相连通的密封孔8，在一侧密封孔8内设置有具有进油孔3的密封堵头4，在另一侧的密封孔8内设置有密封堵头4。

考虑到球形凸包2成形处需要最大的压力及最后气体的排放问题，在所述型腔5的凸包2成形处设置有排气孔6。

考虑到本发明装卸的方便性及操作的高效性，所述模具7为铰链对开式，所述上模15、下模13的一端通过铰链销轴14相连接，另一端通过与下模13铰链式连接的螺栓17及压紧螺母18相连接。

如图5所示，为了使本发明的毛坯内形成封闭液压腔，在所述密封堵头4与密封孔8之间设置有强力O型密封胶圈11。

本发明的工艺装备以涡轮叶片导流管1的前后缘转接圆角的切点连线作为上模15、下模13的分型面。

在所述下模13上设置有定位块16，用于实现本发明的工艺装备与内高压成形机的精确定位。在所述下模13上设置有内六角螺栓12，用于将本发明的工艺装备固定到内高压成形机上。

在所述模具7的底部设置有把手9，把手9与模具7之间通过防脱出销10相连接。