一种风扇叶片包边的制造方法技术

本发明专利技术针对复合材料风扇叶片，提出一种风扇叶片包边的制造方法，包括：基于包边的理论模型，设计与风扇叶片相适配的内表面带有均匀的加工余量的包边三维模型；采用3D打印技术打印包边三维模型，形成包边基体；对打印出来的包边基体进行退火热处理，降低或消除包边基体内部的残余应力；对包边基体的内表面进行电解加工，去除包边基体的内表面的加工余量；对包边基体的外表面进行振动光饰，提高表面光洁度，形成压应力层。旨在充分利用3D打印技术材料利用率高，电解加工零件表面质量好、残余应力和变形小，振动光饰加工零件表面质量好、并能一定程度改善抗疲劳强度等优势，实现包边的近无余量加工，提高材料利用率和加工精度，节约成本。

A Manufacturing Method of Fan Blade Edge

According to the composite fan blade, a manufacturing method of fan blade edge wrapping is proposed, which includes: based on the theoretical model of edge wrapping, a three-dimensional model of edge wrapping with uniform machining allowance on the inner surface of fan blade is designed; a three-dimensional model of edge wrapping is printed by using 3D printing technology to form a edge wrapping matrix; and the printed edge wrapping matrix is annealed and heat treated to reduce the edge. Low or eliminate the residual stress in the edge-wrapped matrix; electrolytic processing of the inner surface of the edge-wrapped matrix to remove the processing allowance of the inner surface of the edge-wrapped matrix; vibration finishing of the outer surface of the edge-wrapped matrix to improve the surface finish and form a compressive stress layer. The purpose is to make full use of the advantages of 3D printing technology, such as high utilization rate of materials, good surface quality of electrochemical processing parts, small residual stress and deformation, good surface quality of vibration polishing parts, and to improve fatigue strength to a certain extent, so as to realize near-no-margin processing of wrapping edges, improve utilization rate of materials and processing accuracy, and save costs.

【技术实现步骤摘要】
一种风扇叶片包边的制造方法
本专利技术涉及风扇叶片加工
，特别是涉及一种风扇叶片包边的制造方法。
技术介绍
与钛合金风扇叶片相比，复合材料风扇叶片具有减重效率高、燃油消耗低、抗振性能好等优势，但也存在抗鸟撞能力差、易分层开裂等不足。在已经服役的民用大涵道比涡扇发动机上，如GE90、GEnx，主要采用在叶片前缘粘接钛合金包边的方法来提高前缘的抗击打能力。由于气动设计要求，风扇叶片一般为空间弯扭的掠形结构，因此前缘包边通常为薄壁复杂三维曲面结构，尺寸大，刚性差，表面质量要求高。GE90、GEnx发动机均采用数控加工的方式来制造，但这种方式材料利用率极低，加工难度大，切削残余应力大，加工效率和加工精度低，一般需要后续抛光处理，从而影响包边与叶片基体的装配以及叶片的气动效率和使用性能。3D打印技术，即增材制造技术，是由零件三维数据驱动，采用材料累加的方法直接制造零件，与传统的去除成形概念相反。据统计，增材制造技术一般可以节省材料2/3以上，数控加工时间减少1/2以上，同时无需模具，而且特别适合制造一些具有复杂空间三维形状的结构件。但是3D打印零件表面存在层次感明显、表面粗糙度较大的问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风扇叶片包边的制造方法，其特征在于，包括：基于包边的理论模型，设计与风扇叶片相适配的内表面带有均匀的加工余量的包边三维模型；采用3D打印技术打印包边三维模型，形成包边基体；对打印出来的包边基体进行退火热处理，降低或消除包边基体内部的残余应力；对包边基体的内表面进行电解加工，去除包边基体的内表面的加工余量；对包边基体的外表面进行振动光饰，提高表面光洁度，形成压应力层。

【技术特征摘要】
1.一种风扇叶片包边的制造方法，其特征在于，包括：基于包边的理论模型，设计与风扇叶片相适配的内表面带有均匀的加工余量的包边三维模型；采用3D打印技术打印包边三维模型，形成包边基体；对打印出来的包边基体进行退火热处理，降低或消除包边基体内部的残余应力；对包边基体的内表面进行电解加工，去除包边基体的内表面的加工余量；对包边基体的外表面进行振动光饰，提高表面光洁度，形成压应力层。2.如权利要求1所述的一种风扇叶片包边的制造方法，其特征在于，所述采用3D打印技术打印包边三维模型，形成包边基体步骤具体包括：沿风扇叶片展向，将带有均匀加工余量的包边三维模型离散成一系列有序的二维层片，获得各层截面的轮廓信息，生成加工路径，控制作为热源的高能量密度的激光或电子束，按路径熔化金属粉末或丝材，逐层堆积，最终制造出包边基体。3.如权利要求1所述的一种风扇叶片包边的制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓宁，张兴振，李志强，邵杰，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11