[发明专利]一种汽轮机三维叶片的生产工艺

说明书

本发明公开了一种汽轮机三维叶片的生产工艺，通过以下步骤实现的：S1、模锻成型为叶片锻件，具体包括：a、叶片毛坯铸造，b、制备叶片模锻模具，c、加热，d：模锻成型，S2、将步骤S1中叶片锻件进行定位安装：采用专用的四轴工装将步骤S1中的叶片锻件可转动的安装在四轴工装上，四轴工装上设有对称的安装凸起，安装凸起分别对应和步骤S1中的安装孔对应安装，使得叶片锻件的中心轴线校准安装在四轴工装上，S3、铣削精加工，S4、切割抛光，本发明相对于传统使用叶片毛坯的加工方式减少了大量的机械加工工时，减少了人工数量，提高了企业的生产效率。

技术领域：

本发明涉及一种叶片生产技术领域，尤其是一种汽轮机三维叶片的生产工艺。

背景技术：

叶片是汽轮机的关键零件，又是最精细、最重要的零件之一，汽轮机叶片具有复杂的叶片型线，叶片型线在加工大约占到整个叶片的二分之一，因此叶片的成型比较困难，目前叶片的生产大都是在毛坯铸造热处理时两端增加工艺头，并在工艺头上加工安装孔通过安装孔将叶片毛坯安装数控铣削机床上，随后综合编程一次性把机械加工的所有工序完成。

然而这种热处理铸造成型叶片毛坯较为粗糙，叶片毛坯后续在数控机床上进行铣削加工时，仍然需要经过半精铣削加工，调整铣削刀具的转速以及进给量，增加了加工工艺的复杂量，阻碍了叶片生产效率的提高，另一方面，这种叶片毛坯生产出来的叶片，叶片毛坯内部的金属变形程度差，导致后续叶片毛坯在进行铣削加工时，很容易破坏叶片毛坯内部的金属结构，导致金属内部的细密性差，降低了叶片最终成型的强度。

现有技术中，随着叶片生产工艺的进一步发展，叶片的精密模锻得到了进一步的发展，精密模锻是在一般模锻基础上逐步发展起来的一种少无切削加工新工艺，这种精密模锻生产出来的叶片具有表面质量好，机械加工余量少，尺寸精度高，而且能够使得叶片内部金属流线沿零件轮廓合理分布，增加叶片的强度，然而这种新型发展的叶片精锻生产工艺要求较高，其精锻模具费用较高，一般企业很难达到叶片精密模锻生产的要求，因此，亟需提出一种针对现有叶片生产工艺的改进方法，在确保企业能够生产的前提下，能够进一步提高企业叶片的生产效率，并且能够满足最终叶片成型的强度。

发明内容：

本发明的目的提供一种汽轮机三维叶片的生产工艺，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

为解决上述技术问题，本发明提供一种汽轮机三维叶片的生产工艺，其创新点在于是通过以下步骤实现的：

S1、模锻成型为叶片锻件。

a、叶片毛坯铸造：在毛坯加热铸造成型为叶片毛坯时，在叶片毛坯的两端分别一体成型对称的工艺头。

b、制备叶片模锻模具：叶片模锻模具包括上模具和下模具，上模具和下模具闭合形成为叶片模腔，叶片模腔的两侧设有对称的工艺头模腔，工艺头模腔的内部均设有锻造插入杆，锻造插入杆可移动的设置在工艺头模腔的内部，锻造插入杆的移动方向朝向叶片模腔，两个锻造插入杆的延伸方向相对且两个锻造插入杆的连接线对应叶片模腔的中心轴线。

c、加热：将上述步骤a中的叶片毛坯铸件加热到叶片毛坯材料的塑形变形温度。

d：模锻成型：将上述步骤c中加热的叶片毛坯铸件放入到步骤b中制备的叶片模锻模具中，在高压状态下，将该加热的叶片毛坯铸件锻造成型为相应的叶片锻件，工艺头锻造成型为相应的工艺头锻件，工艺头锻件的内部锻造成型为相应的安装孔。

S2、将步骤S1中叶片锻件进行定位安装：采用专用的四轴工装将步骤S1中的叶片锻件可转动的安装在四轴工装上，四轴工装上设有对称的安装凸起，安装凸起分别对应和步骤S1中的安装孔对应安装，使得叶片锻件的中心轴线校准安装在四轴工装上。

S3、铣削精加工：采用螺旋加工的方式，依次对步骤S2中固定在四轴工装上的叶片锻件进行精铣削叶根、精铣削内背径向面以及精铣削叶身。