[发明专利]一种用于航空发动机叶片锻件切边的组合夹具及切边方法

说明书

本发明公开了一种用于航空发动机叶片锻件切边的组合夹具及切边方法，当采用光纤激光切割机进行切边时，组合夹具由切边拖块、硅胶垫圈、内六角螺钉组成，当采用电火花线切割机进行切边时，组合夹具由切边拖块、导电定位块、紧固螺钉组成。本发明的切边拖块的定位型腔在未考虑收缩率的终锻模型腔的基础上放大一定的间隙，并遵循设计叶片锻件时的6点定位规则，故可实现叶片的装夹精准定位，切块拖块的外形在叶片锻件切边外形轮廓基础上缩小偏置一定间隙，避免金属熔渣接触到附近刚性物体而反弹至锻件叶身，导电定位块的两个角为直角，可满足线切割良好的导电定位和线切割过程中的碰边对零点功能。

技术领域

本发明属于航空发动机叶片锻件的切边技术领域，特别的，涉及一种用于航空发动机叶片锻件切边的组合夹具及切边方法。

背景技术

目前航空发动机压气机叶片的锻造技术发展逐步从大余量模锻走向小余量锻造，甚至为叶身无余量精密锻造。相应地其切边工序逐步从传统的冲裁切边改为光纤激光切边或者水切割切边等，以防止在冲裁力与阴模的相互作用下使叶片锻件叶身发生切边变形，从而提升毛边切断面的质量，以满足叶片逐步向精密锻造迈进的发展需求。

现在市面上大多数光纤激光切割机的工作台面结构都是在长宽幅面上规律布置锯齿状的支撑条，此结构可满足大多数金属平板的光纤激光切割需求，但是对带有曲面叶身叶片锻件的装夹定位效果并不好，且该工作台面无叶片锻件专用定位紧固装置，易使叶片锻件在高压力切割辅助气体的冲击下发生晃动而切偏，同时该结构还容易使激光熔融的金属渣子碰到锯齿状支撑条后反弹至叶片锻件叶身表面使其发生瞬间高温烧蚀，从而影响叶片锻件表面质量；而对于厚度较大的小批叶片锻件，在激光切割机功率无法满足对其进行有效切边后或激光切割机设备故障后，可转用电火花线切割对其进行切边，但是目前也没有专用的线切割夹具保证其良好的导电定位和线切割过程中的碰边对零点功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种用于航空发动机叶片锻件切边的组合夹具及切边方法，可使叶片锻件在激光切边过程能够实现快速装夹定位于夹具上，并使叶片锻件在高压切割辅助气体作用下能够牢固贴紧在夹具上，及在激光切边过程可避免金属熔渣反弹至锻件叶身；同时，当因特殊原因需用电火花线切割机对叶片锻件毛边进行切割时，该夹具可满足线切割良好的导电定位和线切割过程中的碰边对零点功能。

为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：

一种用于航空发动机叶片锻件切边的组合夹具，所述叶片为双安装板叶片、单安装板叶片或双轴颈叶片，组合夹具包括，

切边拖块，所述切边拖块的外缘轮廓在叶片锻件的切边轮廓基础上缩小一个第一偏置距离，一般取单边0.5～2mm,切边拖块表面加工有定位型腔，定位型腔的空间形状在未考虑收缩率的终锻模型腔基础上放大一个第二偏置距离,使之与叶片锻件有一定装配接触间隙，第二偏置距离一般取0.1～1mm；

沉头孔，所述沉头孔位于切边拖块上；

定位销孔，所述定位销孔位于切边拖块上，且轴线平行于沉头孔；

硅胶垫圈，所述硅胶垫圈可拆卸连接在沉头孔中，且硅胶垫圈上开有第一通孔；

内六角螺钉，所述内六角螺钉可拆卸连接在沉头孔中，且内六角螺钉轴线方向开有第二通孔。

进一步，用于航空发动机叶片锻件切边的组合夹具还包括，

紧固螺孔，所述紧固螺孔位于切边拖块上，且平行于叶片锻件的积叠轴线方向；

导电定位块，所述导电定位块为金属导体，导电定位块上开有第一连接孔和第二连接孔，导电定位块通过紧固螺钉、第一连接孔与切边拖块可拆卸连接，切边拖块通过第二连接孔与线切割设备的导电板可拆卸连接。

进一步，所述切边拖块通过沉头孔、第一通孔、第二通孔与真空吸附装置紧密连接并连通。