[发明专利]一种风扇叶片金属封边及其加工方法

说明书

本发明公开了一种风扇叶片金属封边及其加工方法，包括将金属板材进行模压，得到预成型板；将预成型板与夹具组件固定连接；其中，夹具组件包括至少一个第一随形夹具与多个第二随形夹具，预成型板内侧与第一随形夹具通过高强度胶粘剂固定；对预成型板进行高能束沉积，形成预设形状的实心部；对预成型板与夹具组件共同进行焊后热处理，高强度胶粘剂经过高温挥发去除；之后将预成型板机加工至预设尺寸，进行抛光以及表面处理，去除夹具组件，得到风扇叶片金属封边。本发明采用第一随形夹具与第二随形夹具，配合预成型板的形状进行夹持，利用高温挥发的高强度胶粘剂连接，矫形方便，有效抑制加工变形，将翘曲变形限制在1mm以内，提升产品性能。

技术领域

本发明涉及风扇叶片加工技术领域，尤其涉及一种风扇叶片金属封边及其加工方法。

背景技术

复合风扇叶片作为航空发动机的关键部件之一，有效地降低了航空发动机的重量，但由于碳纤维复合材料本身抗鸟撞冲击、抗冲刷等能力较金属差，且在高速旋转过程中容易产生开裂分层，因此，复合材料风扇叶片均采用金属加强边，包括前缘加强边和尾缘加强边。

由于金属加强边尺寸大、整体及局部刚度差、尺寸精度要求高等特点，采用传统机械加工方法存在V形槽加工难度大、周期长、材料消耗大、加强边整体变形大等问题；而采用超塑性成形/扩散焊连接方法加工，由于加工过程中存在至少两次热循环，同样存在整体变形控制难度大的问题。

现有技术中的一些加工技术采用激光沉积直接成型的方法，同时在逐层堆积过程中分段增加支撑架，以增加刚度，减小变形，但是该方法用到的支撑架，本身也是由激光堆积生成，在成型过程中也会产生变形，所以并不能有效控制变形，会对材料的性能产生影响；而且激光成型表面比较粗糙，V形槽内壁仍然需要加工，不能有效降低成本。

因此，需要一种风扇叶片金属封边及其加工方法，能够有效抑制加工过程中的变形，提升产品性能，降低加工难度和成本。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种风扇叶片金属封边及其加工方法，能够有效抑制加工过程中的变形，提升产品性能，降低加工难度和成本。所述技术方案如下：

本发明提供了一种风扇叶片金属封边的加工方法，包括：

S1，将金属板材进行模压，得到风扇叶片金属封边的预成型板；

S2，将所述预成型板与夹具组件固定连接，以使得所述预成型板处于夹持状态；其中，所述夹具组件包括至少一个第一随形夹具与多个第二随形夹具，所述预成型板的内侧与所述第一随形夹具通过高强度胶粘剂固定连接，所述预成型板的外侧与所述第二随形夹具通过加固组件固定连接；

S3，利用高能束对处于夹持状态的所述预成型板进行高能束沉积，在所述预成型板上形成预设形状的实心部；

S4，对处于夹持状态的所述预成型板与所述夹具组件共同进行焊后热处理；其中，所述高强度胶粘剂在进行所述焊后热处理时经过高温挥发去除；

S5，将经过所述焊后热处理的所述预成型板机加工至预设尺寸，得到金属封边半成品；

S6，将所述金属封边半成品进行抛光以及表面处理，去除所述夹具组件，得到风扇叶片金属封边。

进一步地，所述预成型板一体成型。

进一步地，所述预成型板包括两个所述金属板材，则所述S1步骤包括：

将所述金属板材分别进行模压，以使得所述金属板材预制成型；

对两个所述金属板材进行焊接处理，得到所述预成型板。

进一步地，所述高能束包括激光、电子束与电弧中的其中一种。

进一步地，所述S3步骤中的高能束沉积为：