一种用于制造由合成材料制成的涡轮机的风扇壳体的装置，其中所述模具(16)包括具有纵轴和侧法兰(24)的圆柱形主体(22)，所述反-模具(18)包括一圆柱形主体(30)和侧反-法兰(32)，所述反-法兰(32)将牢固地相连到所述法兰(24)上，所述模具(16)的主体(22)和所述反-模具(18)的主体(30)是同心的，该预成型件(P)将被设置在所述模具(16)的主体(22)与所述反-模具(18)的主体(30)之间，所述模具(16)的主体(22)的材料的膨胀系数显著高于所述反-模具(18)的主体(30)的膨胀系数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造由合成材料制成的物体，特别是具有高机械和尺寸要求，例如涡轮机壳体，比如风扇壳体这样的物体的装置。本专利技术还涉及用于制造通过使用该装置而制造由合成材料制成的物体的方法。
技术介绍
通常，从上游移至下游，涡轮喷气发动机包括低压压缩机，或风扇、高压压缩机、燃烧室、高压涡轮机和低压涡轮机。另外,该润轮喷气发动机包括外壳体或风扇壳体、内壳体以及一与前两个壳体同心的中间壳体，该中间壳体将在所述外壳体与内壳体之间所限定的空间分为用于压缩和随后扩张推进气体的主气道，和稀释空气在其中流动的次气道。 该风扇壳体具有几个功能。特别是其限定在引擎中的空气入口管道。其另一功能是形成一密封壳体，该密封壳体形成保持例如所希望的物体或由于离心分离而射出的损坏叶片的碎片这样的碎片的碎片收集器，以便它们不到达该飞机的其他部分。通常希望减小该涡轮喷气发动机的质量，为此要减小包含它的不同元件的质量。达到此结果的一个方案是制造由低密度材料制成的零件。风扇壳体由铝合金制成；因此其比钢风扇壳体轻。然而，仍希望减小其质量。合成材料是一个不错的选择。实际上，可由合成材料制成的零件是不过分暴露于高温下的那些零件，其为风扇壳体的情况，因为它可经受的温度在_50°C到最大120°C的级别。由合成材料制成的风扇壳体或密封壳体在本领域是已知的，例如从文献EP I 961 923中。该风扇壳体通过围绕一心轴进行三维编织而由一纤维预成型件制成。在制造过程中，该预成型件被一柔性壳体覆盖，该柔性壳体与所述心轴限定一密封空间。一真空压力建立于此密封空间之间，一树脂被引入到该空间中；注入于是由于该真空压力而促进。随后则进行树脂聚合的步骤。于是直接获得一毛还，使得该壳体可在加工后获得。此方法称作“通过注入的方法”。其具有需要相对较轻设备的优点。然而，制造一零件所需要的时间相对较长。另外，如果所制造的纤维膨胀，其无法消除该预成型件的缺陷，并且无法保证该零件的几何形状。还存在通过注入液体树脂的另一方法，称作RTM(树脂转换模制)，其包括将该预成型件放置在一刚性模具与一刚性反-模具之间，将它们互相牢固地连接。以此方式所限定的空间具有所要制造的物体的最终尺寸，所述树脂在压力下被注入。该注入压力可高达15 巴(bar)。此方法具有周期相对较短的优点。另外，由于刚性反-模具的使用，膨胀可被控制。相反，其要求使用“重”设备，操作困难，特别是在零件尺寸较大的情况，因为其必须承受注入压力。另外，如果在该反-模具安装时和在该模具被封闭时膨胀太大，则将出现困难。应注意到，这样的壳体可具有很大的直径，例如2m的级别。因此，该模具和反-模具具有较大的尺寸和质量；操作它们因此较费力。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于制造由合成材料制成的零件，特别是涡轮机壳体的装置，使得所获得的零件具有非常大的尺寸精度，同时重量相对较轻，易于操作。 本专利技术的另一目的是提供一种制造由合成材料制成的零件的方法，其实施相对简单，并使零件可获得所需要的尺寸。上述目的通过利用一包括刚性模具和刚性反-模具的制造装置以及以小于4巴的相对较低的压力在所述模具与反-模具之间注入树脂的工具来实现，其中，形成所述内模具的材料比该至少部分形成所述反-模具的材料具有大得多的膨胀系数。在高温下在该零件制造过程中由此所产生的在该模具与反-模具之间的膨胀差造成该在低温预先灌注的预成型件被压缩，确保该零件的尺寸精度。另外，该装置，特别是该反-模具，可以是一重量更轻的结构，因为注入压力较低。而且，该模具，当冷却时，具有大于该物体所寻求的最终尺寸的内部尺寸；尽管存在膨胀，但该反-模具在该模具上的安装皆得到促进。所述反-模具由例如合成材料制成。因此，其在高温膨胀非常小。另外，其重量相对较轻，从而更易于操作。由于本专利技术，该装置可因相对较低的注入压力而重量相对较轻。然而，该装置使得树脂可在压力下注入。所述在模具与反-模具之间的空间中所产生的真空压确保该预成型件被良好地湿化。如果所述反-模具具有与所述模具相连的法兰，则这些法兰优选由膨胀系数接近或等于该模具材料的材料制成。因此，本专利技术的主题名称主要是用于从一织造纤维所制成的预成型件来制造由合成材料制成的零件的装置，包括刚性模具和反-模具，限定一容纳该由织造纤维制成的预成型件的空间，其中所述模具由膨胀系数显著高于该反-模具的膨胀系数的材料制成，所述装置还包括将树脂压注到所述空间中的工具。在一具体优选实施例中，该反-模具由合成材料制成。所述模具于是优先由钢或招合金制成。根据本专利技术的该装置优选可包括能够在由模具与反-模具所限定的空间内产生真空压的工具。根据本专利技术的该装置使得能够制造具有旋转形状的零件，例如涡轮机的风扇壳体；为此，该模具包括具有纵轴和侧法兰的圆柱形主体。所述反-模具包括一圆柱形主体和侧反-法兰，其中所述反-法兰将与所述法兰牢固相连，所述模具的主体和所述反-模具的主体是同心的。该预成型件将被设置在该模具的主体与该反-模具的主体之间。该模具主体的材料的膨胀系数显著高于该反-模具主体的膨胀系数。在一优选方式中，该模具与该反-模具的膨胀系数的差大于或等于23. 10_6。在一非常优选的方式中，根据本专利技术的装置包括朝向所述模具的外侧，沿着所述反-法兰上的纵轴，施加一夹紧力的工具，以及在与所述纵轴对正的所述反-法兰上施加一径向夹紧力的工具。将所述反-模具与所述模 具相连所需要的力因此较小，该预成型件变形的风险也较小。所述反-模具的反-法兰与所述模具的法兰优选具有相似或相等的膨胀系数。优选地，与所述反-法兰相接触的反-模具的主体的侧面相对于所述纵轴倾斜。所述反-法兰可由几个部分制成；在反-法兰的两个部分之间的接合表面优选相对于所述纵轴倾斜，使得对反-法兰的部分之间的密封的破坏可被限制。本专利技术的另一主题名称为一种使用根据本专利技术的制造装置的制造涡轮机壳体的方法，包含以下步骤a)制造由织造的纤维制成的预成型件，b)将该预成型件安装到所述模具上，c)将所述反-模具安装到该预成型件上，d)应用所述夹紧力，e)在压力下注入树脂并加热该装置，f)聚合所述树脂，g)去除所述反-模具和模具。在d)步骤过程中，所应用的力为沿所述纵轴朝向外侧施加到该反-法兰上的轴向力，和朝向内侧施加到所述反-法兰上的径向力。在聚合后，所述夹紧力放松，反-模具和模具留在适当位置。附图说明通过以下描述和附图，本专利技术将被更好地理解，其中图I为一涡轮喷气发动机的总体图，该涡轮喷气发动机的风扇壳体可利用所述装置和根据本专利技术的方法来制造；图2为所述风扇壳体的截面图，该风扇壳体可使用所述装置和根据本专利技术的方法来制造；图3为根据本专利技术的制造装置的一实施例的截面图；图4为根据本专利技术的制造装置的所述模具的透视图；图5为图3中该装置的一变化实施例的纵向截面图；图6为根据本专利技术的制造装置的一优选实施例的截面图；图7为显示在所述反-模具的反-法兰之间的接合表面的的图6中装置的俯视图；图8为与图7相对应的反-法兰的示例组件的示意图。具体实施例方式本专利技术将在下文中描述其在制造涡轮喷气发动机的风扇壳体中的应用。然而，本专利技术可应用于制造由具有旋转轴的合成材料制成的任何物体，更通常地可应用于制造由合成材料制成的任何物体。在图I中，可以看到具有轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗曼·普兰特，吉恩皮埃尔·考科伊斯，路易斯·伯特加，吉恩路易斯·罗伯特·马赛尔·卡斯塔尼，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。