压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装及方法技术

本发明专利技术为解决目前大型三元流叶片压型时，叶片变形容易串位，周边型线精度不易保证，压型模高点位置在压型时容易损坏，以及缺少简便、准确的型线检验方法的技术问题，提供一种压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装及方法，上模和下模与叶片中心面的型面相同，通过进气边、轮盖侧和轮盘侧的定位销能够在压型时对叶片进行定位，通过加固台避免在压型时，由于局部压力大导致压型模损坏，通过本发明专利技术的工装，可以完成带导叶结构的三元流大叶片压型，同时能够保证精度，解决了该类叶片压型的质量问题，保证了产品制造质量。保证了产品制造质量。保证了产品制造质量。

【技术实现步骤摘要】
压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装及方法


[0001]本专利技术属于叶片压型工装及方法，具体涉及一种压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装及方法。

技术介绍

[0002]随着设备大型化发展，带导叶结构的三元流压缩机叶轮由于有较好的气动性能而被广泛应用于空分压缩机中。在压缩机制造行业，叶片一般采用焊接结构，其制造成本远低于铣制结构，在大型三元流叶轮的制造中尤为突出。制造大型三元流叶轮时，如采用焊接结构，叶片精准压型将成为其最大的难点，主要存在如下问题：1)压缩机叶轮叶片为高合金高强材料，叶片进口处需设计成导叶结构，属于三元大扭曲厚叶片，压型时，叶片变形容易串位，周边型线精度不易保证；2)因叶片扭曲比较大，压型模高点位置在压型时容易损坏，导致无法完成压型；3)叶片型线检测成本高，缺少简便、准确的型线检验方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决目前大型三元流叶片压型时，叶片变形容易串位，周边型线精度不易保证，压型模高点位置在压型时容易损坏，以及缺少简便、准确的型线检验方法的技术问题，提供一种压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装及方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]一种压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装，其特殊之处在于，包括上模、下模、加固台和多个定位销；
[0006]所述上模和下模的型面，沿空间直角坐标系X和Y方向与待压型叶片二分之一厚度处一致，Z方向分别与叶片二分之一厚度处沿Z轴正方向和Z轴反方向偏置后一致；
[0007]多个所述定位销均设置在下模外沿，分别位于待压型叶片进气边、轮盖侧和轮盘侧，待压型叶片进气边中心处设置一个，轮盖侧和轮盘侧分别设置至少两个；定位销的高度高于待压型叶片的高度；
[0008]所述加固台设置在下模外沿，位于上模与待压型叶片的最先受力处，且加固台沿待压型叶片型线延伸，加固台内侧与待压型叶片相应位置型线相适配。
[0009]进一步地，所述上模和下模的型面对应待压型叶片轮盘侧，增加1
‑
2mm热胀变形量。
[0010]进一步地，还包括导柱和导套；所述导套设置在上模的底座上，导柱设置在下模的底座上，导柱和导套相适配。
[0011]进一步地，所述上模和下模的材料为QT600，定位销、导柱和导套的材料为45号钢。
[0012]进一步地，所述上模和下模的底座上均设有起吊孔，且起吊孔分别位于上模和下模中心位置。
[0013]本专利技术还提供了一种压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型方法，其特殊之处在于，采用上述压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装，包括以下步骤：
[0014]S1，叶片定位
[0015]将叶片加热至300
‑
400℃后，拆掉下模上轮盘侧的定位销，将叶片放入下模，通过轮盖侧和进风边的定位销对叶片进行定位；
[0016]S2，通过上模和下模对叶片进行预压型；
[0017]S3，第一次压型
[0018]使上模和下模分开，安装下模上轮盘侧的定位销，将叶片加热至大于800℃，保温1
‑
2h后，通过上模和下模对叶片进行第一次压型；
[0019]S4，第二次压型
[0020]使上模和下模分开，取出叶片，对三元流大叶片压型工装进行冷却处理，将叶片加热至小于等于620℃，保温1
‑
2h，通过上模和下模对叶片进行第二次压型，完成三元流大叶片压型。
[0021]进一步地，还包括步骤S5，叶片型线检验，在定位销全部安装完成的条件下，将叶片放入下模中，依次用塞尺检验叶片与下模型面之间的间隙，以及叶片与各定位销之间的间隙是否满足预设要求，若满足，则该叶片合格，否则，重复执行步骤S4和步骤S5，直至叶片合格。
[0022]进一步地，步骤S3具体为，安装下模上轮盘侧的定位销，将叶片加热至大于800℃，保温1
‑
2h后，在30s内，通过上模和下模对叶片进行第一次压型，压型时间大于30min且小于60min。
[0023]进一步地，步骤S4中，所述通过上模和下模对叶片进行第二次压型的具体压型时间大于30min且小于60min。
[0024]进一步地，还包括步骤S0，调整上模和下模型面，在叶片的三维模型上调整叶片型面，使叶片放置于下模内，通过上模和下模进行压型时，叶片侧向移动力最小。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]1.本专利技术压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装，上模和下模与叶片中心面的型面相同，通过进气边、轮盖侧和轮盘侧的定位销能够在压型时对叶片进行定位，通过本专利技术的工装，可以完成带导叶结构的三元流大叶片压型，同时能够保证精度，解决了该类叶片压型的质量问题，保证了产品制造质量。
[0027]2.本专利技术的压型工装中，在下模上，位于压型时上模与叶片的最先受力点处增加了加固台，可有效保护上模和下模的型面高点，避免在压型时，由于局部压力大导致压型模损坏，可有效延长工装寿命。
[0028]3.本专利技术的压型工装中，导柱、导套、定位销、上模和下模均可进行系列化设计，大大降低了工装设计成本和制造周期，工装中各部件的互换性利于工装维护，尤其适合离心压缩机叶轮类单件小批量产品的制造。
[0029]4.本专利技术的压型工装中，导柱和导套有利于在压型过程中确保上模和下模的压型精度。
[0030]5.本专利技术的压型工装中设置有起吊孔，便于上模和下模的拆卸安装。
[0031]6.本专利技术的压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型方法，解决了现有压型技术中叶片压型串位导致叶片型面精度低，以及压型模高点局部压力大导致压型模损坏等问题。采用热压压型方法，通过对压型工艺及叶片压型模进行创新设计，提高了压片压型精
度，同时，改善了压型模损坏问题，可广泛应用于该类压缩机叶轮叶片的压型。
[0032]7.本专利技术的压型方法中，通过调整叶片的三维模型，进而调整上模和下模型面的位置，能够保证叶片在压型时，侧向移动力最小。
[0033]8.本专利技术的压型方法还能利用压型工装，对压型后的叶片进行检验，进一步确保压型质量满足加工要求。
附图说明
[0034]图1为本专利技术压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装对叶片进行压型时的示意图；
[0035]图2为图1中下模的俯视图。
[0036]其中：1
‑
加固台、2
‑
叶片、3
‑
定位销、4
‑
导柱、5
‑
导套、6
‑
上模、7
‑
下模。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装，其特征在于：包括上模(6)、下模(7)、加固台(1)和多个定位销(3)；所述上模(6)和下模(7)的型面，沿空间直角坐标系X和Y方向与待压型叶片(2)二分之一厚度处一致，Z方向分别与待压型叶片(2)二分之一厚度处沿Z轴正方向和Z轴反方向偏置后一致；多个所述定位销(3)均设置在下模(7)外沿，分别位于待压型叶片(2)进气边、轮盖侧和轮盘侧，待压型叶片(2)进气边中心处设置一个，轮盖侧和轮盘侧分别设置至少两个；定位销(3)的高度高于待压型叶片(2)的高度；所述加固台(1)设置在下模(7)外沿，位于上模(6)与待压型叶片(2)的最先受力处，且加固台(1)沿待压型叶片(2)型线延伸，加固台(1)内侧与待压型叶片(2)相应位置型线相适配。2.如权利要求1所述压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装，其特征在于：所述上模(6)和下模(7)的型面对应待压型叶片(2)轮盘侧，增加1
‑
2mm热胀变形量。3.如权利要求1或2所述压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装，其特征在于：还包括导柱(4)和导套(5)；所述导套(5)设置在上模(6)的底座上，导柱(4)设置在下模(7)的底座上，导柱(4)和导套(5)相适配。4.如权利要求3所述压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装，其特征在于：所述上模(6)和下模(7)的材料为QT600，定位销(3)、导柱(4)和导套(5)的材料为45号钢。5.如权利要求3所述压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装，其特征在于：所述上模(6)和下模(7)的底座上均设有起吊孔，且起吊孔分别位于上模(6)和下模(7)中心位置。6.一种压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型方法，其特征在于：采用权利要求1至5所述压缩机叶轮用带导叶结构的三元流大叶片压型工装，包括以下步骤：S1，待压型叶片(2)定位将待压型叶片(2)加热至300
‑
400℃后，拆掉下模(7)上轮盘侧的定位销(3)，将待压型叶片(2)放入下模(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金，李倩，梁彦荣，杨建伟，宋金柱，马晓丽，韩增福，张璞，倪海毅，
申请(专利权)人：西安陕鼓动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：