[发明专利]一种空心叶片粘弹塑性软模内压成形方法及成形装置

说明书

一种空心叶片粘弹塑性软模内压成形方法及成形装置，以解决现有方法加工的空心叶片，工艺过程复杂、尺寸精度低、壁厚减薄严重、壁厚均匀性差的问题。方法：一、制筒坯；二、筒坯装入密封装置中；三、密封装置装入压力机上并与上模和下模对正；四、注入粘弹塑性材料；五、合模成形；六、开启模具，得到成形零件；七、切除工艺补充部分，得到空心叶片成品。装置：固定框架为四框体框架，固定框架上任意两个相对的框体上设有阶梯孔，每个阶梯孔由外至内依次为溢流阀安装孔和筒坯安装孔，两个阶梯孔相对于筒坯对称设置，每个溢流阀安装孔设置有一个溢流阀，上模和下模分别设置在筒坯的上下端，上模与下模之间设有闭合型腔。本发明用于制作空心叶片。

技术领域

本发明涉及一种软模内压成形方法及成形装置，具体涉及一种空心叶片粘弹塑性软模内压成形方法及成形装置，属于空心件成形技术领域。

背景技术

叶片是航空发动机内部的核心零部件，其工作在高温和高速燃气冲击的条件下，为了降低叶片材料所承受的温度，通常将叶片作成空心的，内部通空气进行冷却。尺寸精度、表面质量及壁厚均匀性是空心叶片的最为重要的属性。目前此类空心叶片采用的成形方法主要是铸造成形、填蜡成形以及分瓣冲压然后对焊的方法。铸造成形需要经过复杂的机械加工和电加工过程，最后抛光而成，加工工艺复杂且毛坯尺寸变化大，尤其是冶金质量控制困难；填蜡成形将石蜡填充到筒坯内，在室温下成形，由于石蜡在常温下为固态，流动性不好，坯料贴模精度低，减薄率较高，质量控制差；分瓣冲压然后对焊，尺寸精度受到每一工序的影响，质量控制困难，而且焊缝的存在严重影响了零件的质量和性能。

发明内容

本发明为解决现有方法加工的空心叶片，工艺过程复杂、尺寸精度低、壁厚减薄严重、壁厚均匀性差的问题，而提出一种空心叶片粘弹塑性软模内压成形方法及成形装置。

本发明的一种空心叶片粘弹塑性软模内压成形方法，所述成形方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、制筒坯：将板料卷圆焊接制成圆形筒坯，将圆形筒坯两端的固定段加工成直径大于筒坯中间叶身段，叶身段与固定段之间为过渡段；

步骤二、筒坯装入密封装置：将筒坯装入密封装置中，并筒坯夹紧固定；

步骤三、密封装置装入压力机：将安装有筒坯的密封装置安装到压力机上，并与上模和下模对正、定位；

步骤四、注入粘弹塑性材料：向筒坯内注入粘弹塑性材料，同时通过溢流阀向筒坯内部充压，使筒坯内部形成一定的内压，粘弹塑性材料的物态为半固态；

步骤五、合模成形：启动压力机，压力机带动上模以0.005m/s的速度下行，并对筒坯和其内部粘弹塑性材料整体加载，直至上模与下模闭合，筒坯在粘弹塑性材料的压力及上模、下模的作用下，与上模、下模的型腔贴合成形；

步骤六、开启模具：卸除成形零件内压，压力机带动上模上行，将成形零件从密封装置中取出，清理内部的粘弹塑性材料，得到成形零件；

步骤七、切除工艺补充部分：将成形零件两端的工艺部分切除，得到空心叶片成品。

本发明的一种空心叶片粘弹塑性软模内压成形装置，所述成形装置包括密封装置、上模和下模，密封装置包括固定框架和两个溢流阀，固定框架为四框体框架，固定框架上任意两个相对的框体上设有阶梯孔，每个阶梯孔由外至内依次为溢流阀安装孔和筒坯安装孔，两个阶梯孔相对于筒坯对称设置，每个溢流阀安装孔设置有一个溢流阀，上模和下模分别设置在筒坯的上下端，上模与下模之间设有闭合型腔。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：