| 主权项 |
1、一种轧制无余量叶片辊轧模的设计方法，其特征是按如下步骤进行：(1)叶片辊轧可行性分析，确定设计参数中，首先对叶片结构，尺寸及叶片材料进行如下分析：适于辊轧叶片结构及尺寸是：单榫头或无榫头结构，叶片长度小于100mm，宽度小于30mm，并确定能否直接辊轧成型或辊轧后通过机械校型得到最终尺寸；适于辊轧叶片的材料为铝合金、不锈钢及高温合金；适于辊轧的叶片进行辊轧试验获得叶片滑动系数k；(2)叶片辊轧方向的选择与确认，是通过分析叶片型面特性，确认叶片的辊轧方向，即金属流动方向，具体作法是：首先检查叶片各截面的Cmax的分布情况，当叶尖、叶根截面的Cmax的连线与叶片的Z轴夹角不大于3°时，则选择叶片Z轴方向做为叶片辊轧方向Z轴方向，也就是辊轧模具的滚动方向；当叶片各截面的Cmax的连线不与叶片Z轴平行并且有较大偏差时，则重新确定辊轧方向，形成新的坐标Z′轴，即用叶尖和叶根Cmax连线做Z′轴，保证叶尖和叶根之外的截面Cmax均匀分布在Z′轴左右，上述的Cmax——叶型最大厚度；(3)叶片平衡角的选择与设计，首先检查叶片的叶根和叶尖的弦切角的变化，确定叶片弦切角中的平衡角做为辊轧模的零角度，即轧辊中心线的位置，平衡角的计算方法是：β平＝(β尖+β根)/2当β平与β根之差不大于5°时，使用β根＝β平，式中：β平——平衡角，β尖——叶片尖角，β根——叶根角；(4)叶片型面的光顺处理，是利用模具设计软件UG的曲线光顺功能，在公差范围为0～0.05mm内对坐标型面进行光顺，检查曲率梳的变化，在公差范围内去除叶片型面上的拐点，然后形成新的叶片型面；(5)叶片截面的选取，根据叶片设计图上所提供切面的截面距疏密情况而定，截面距不亦过大或过小，对于型面变化剧烈的区域，截面加密，以控制型面变化，叶身截面间距离大于7mm，距叶根的截面距大于3mm，则增加中间截面，以利于模具的制造和轧制过程中叶片型面的控制，对于叶根和叶尖部分，设计图纸已经给出叶身以外的补充截面，直接使用，对于未给出补充截面的叶片要进行截面补充，对于叶根部分和叶尖部分增加补充截面的方法，使用模具设计软件UG的延伸功能，直线插分或曲线插分方法来设计；(6)辊轧模中截面的选择是将叶片的截面中心位置放置与轧模的分度圆直径重合；(7)叶片型面的边缘处理是：叶身全长上左延长段、右延长段值允许不一致，边缘厚度值除了咬口和出口的值不一致以外，各截面为同一的数值，从边缘侧向叶片型面增加保证型面光顺的1～2个补充点，各截面间边缘要平滑，如果边缘处理的不够理想，对于有特殊公差要求的叶片型面，将需要重新设计截面坐标；对于边缘比较薄的叶片，用上述的叶片型面边缘处理方法设计轧模所得到的叶片，容易出现卡点，但是卡点的长度不超过1mm，在处理边缘圆角时将卡点去除A＝0.1～0.5mm、h1＝0.5～5mm和h2＝0.5～5mm；(8)咬口位置的确定和处理是，咬口位置是距内缘板0.75～1R左右，对于高榫头则相应增加，对轧模近根段进行修正，加入补充截面，截面距离大于2mm，而且增大轧模咬口部分的型腔，量为Δ值，使咬口部位形成抛物线状的变化，咬口位置与内缘板距离为H＝0.5R～2R，其中，R——叶根半径；(9)轧模出口的处理是在叶片有效截面结束后增加长度，这段的长度为5～6mm左右，增加部分的型面应按照型面曲率光顺延伸，且型腔Cmax值逐渐增大，Cmax增大范围为0.2～1mm，其中：Cmax——叶型最大厚度；(10)叶片截面与轧模截面换算，由于叶片辊轧过程中型面产生滑移，需对叶片截面距进行换算，公式为：A＝(2πR1L)/(360k)式中L——叶片截面距，R1——辊轧模半径，k——滑移系数，A——轧模角度；(11)辊轧模外形设计是：辊轧模的宽度为60～70mm；轧模内圆环的扇面角度为110～130°，轧模外轮廓扇面角度为100～120°；型面和外轮廓转接圆角半径为3～10mm；在轧模后定位端增加用于调节辊轧模配合间隙的垫槽，防止错移的轧模咬口现象发生，垫槽长5～20mm，宽2～6mm；每侧面有2个定位凹槽，中心距30～50mm，定位凹槽向心切面夹角30～50°。 |
