專利名稱：葉片精密沖切加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì)與加工技術(shù)，特別提供了一種葉片精密沖切加工方法。
背景技術(shù)：
在葉片加工過(guò)程中，對(duì)葉片的進(jìn)、排氣邊緣和葉尖余量的去除，現(xiàn)有 技術(shù)中常用的方法是采用銑加工，具體可以是銑進(jìn)氣邊、銑排氣邊和銑葉 尖端面三個(gè)工序。采用葉片沖切加工技術(shù)可以將以上三個(gè)工序合并成一個(gè) 工序，不僅節(jié)省大量工裝、提高生產(chǎn)效率，而且尺寸一致性好，葉片變形 量小，減少工序、縮短生產(chǎn)周期，因此葉片沖切是一種非常高效的一種加 工方法。
然而，現(xiàn)有技術(shù)中使用葉片沖切工藝還存在很多需要解決的問(wèn)題
1) 模具無(wú)調(diào)整功能及方法葉片型面加工存在制造公差、落邊模和落 邊夾頭存在制造誤差，誤差積累有可能導(dǎo)致葉片沖切后尺寸超差或報(bào)廢， 所以需要采取措施彌補(bǔ)制造誤差，提高葉片的加工精度；現(xiàn)有技術(shù)中的葉 片切邊模具不具備調(diào)整結(jié)構(gòu)，致使葉片沖切前不具有調(diào)整性；
2) 模具零件工藝性差關(guān)鍵零件結(jié)構(gòu)不合理，加工工藝性差，不能保 證沖切精度；
3) 型面變形葉片在沖切時(shí)采用葉片與切邊模全型面接觸，由于葉片型面和模具型面之間的偏差，導(dǎo)致沖切后葉片的型面產(chǎn)生變形；
4)對(duì)葉片沖切前、后的尺寸測(cè)量操作復(fù)雜現(xiàn)有技術(shù)中，葉片在沖切
前后的邊緣尺寸測(cè)量最終判定通常使用的是推規(guī)和外卡；在加工過(guò)程中通
常是通過(guò)樣板刻線來(lái)確定葉片的邊緣尺寸的。以上的測(cè)量方式既操作復(fù)雜
也不能對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行量化。
人們期望獲得一種技術(shù)效果更好的葉片精密沖切加工方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果更好的葉片精密沖切加工方法。 本發(fā)明使用葉片沖切的方法，將現(xiàn)有技術(shù)中的銑進(jìn)氣邊、銑排氣邊和 銑葉尖端面三個(gè)工序合并成一個(gè)工序。本發(fā)明不僅節(jié)省大量工裝、提高生 產(chǎn)效率，而且尺寸一致性好，葉片變形量小，減少工序、縮短生產(chǎn)周期， 因此葉片沖切是一種非常高效的一種加工方法。
針對(duì)葉片邊緣沖切方法進(jìn)行嘗試，但在工裝設(shè)計(jì)過(guò)程中由于缺少設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)和對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的不夠了解，出現(xiàn)了模具結(jié)構(gòu)不具有調(diào)整性、定位夾 頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且定位不準(zhǔn)確、模具的凸模和頂出器與葉片全型面接觸使沖 切后葉身產(chǎn)生變形、模具零件的工藝性不合理、葉片沖切精度低不能滿足 圖紙要求等一系列問(wèn)題，未能推廣應(yīng)用，依舊采用銑削或線切割進(jìn)行加工。
本發(fā)明提供了一種葉片精密沖切加工方法，使用葉片切邊模對(duì)葉片邊 緣進(jìn)行加工操作；其特征在于所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模具有能夠調(diào)整其自身或/和其所夾持的葉片姿態(tài)的功能；其至少
能夠?qū)崿F(xiàn)下述的三種姿態(tài)調(diào)整功能之一左右平動(dòng)、前后平動(dòng)、在平面內(nèi) 扭轉(zhuǎn)。
所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模的具體包含有如下 結(jié)構(gòu)凹模8和凸模3;其中凹模8采用分體式結(jié)構(gòu)拼裝而成，其具體由 2 6塊能夠拼裝成一個(gè)整體的部分構(gòu)成。優(yōu)選的所述葉片精密沖切加工方 法，其特征在于所述葉片切邊模中的凹模8具體包含有如下的4個(gè)組成
部分，所述的4個(gè)部分分別在前、后、左、右4個(gè)方向上組成4塊，共同 拼接成一個(gè)整體。具體而言，所述葉片切邊模中的凹模8中還包含有外框9， 外框9用于固定構(gòu)成凹模8的4個(gè)組成部分，分體制造，并拼接成為一個(gè) 整體。
本發(fā)明所述葉片精密沖切加工方法，其特征在于所述葉片精密沖切
加工方法中所使用的葉片切邊模與葉片之間采用的接觸方式是接觸面積相 對(duì)較少的非全型面接觸。
優(yōu)選內(nèi)容是所述葉片切邊模中的凹模8內(nèi)部空腔內(nèi)還布置有頂出筒
10，所述頂出筒10沿基本平行于凸模3動(dòng)作方向的方向相對(duì)于下模板18 動(dòng)作；
所述葉片精密沖切加工方法中，所述葉片切邊模中的凸模3或/和頂 出筒10為中空的結(jié)構(gòu)，中空的凸模3或/和頂出筒10的橫截面壁厚至少 為4mm。在中空的凸模3和中空的頂出筒10分別與被加工葉片之間相接觸的至少壁厚為4mm的配合型面區(qū)域內(nèi)，凸模3和頂出筒10分別與其二者 所夾持的葉片實(shí)際貼合面積至少達(dá)到理論可貼合面積的70%。本發(fā)明所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模具體構(gòu)成如 圖l、圖2所示上模板l、減震器2、凸模3、卸料板4、螺釘5、階形螺 釘6、減震器7、組合凹模8、外框9、頂出筒IO、螺釘ll、螺釘12、固定 塊13、螺釘14、螺釘15、定位塊16、后切刀17、下模板18;其中上模板1與下模板18之間通過(guò)可以調(diào)整其相互之間的距離的元 件連接；凸模3固定在上模板1，并能相對(duì)于基本垂直于上模板1主要伸展 方向的方向作往復(fù)動(dòng)作；組合凹模8固定在下模板18上；在凸模3和上模板1之間安裝有減震器2和卸料板4;在凹模8和下模 板18之間安裝有減震器7和頂出筒10;所述頂出筒10連接在下模板18上， 頂出筒10能相對(duì)于基本垂直于下模板18主要伸展方向的方向作往復(fù)動(dòng)作；在凹模8外部設(shè)置有用于對(duì)凹?；?和葉片進(jìn)行調(diào)整的定位塊16， 在凹模8周圍安裝有調(diào)整或/和緊定用螺釘，調(diào)整或/和緊定螺釘通過(guò)定位塊16對(duì)待加工葉片進(jìn)行3個(gè)自由度的調(diào)整左右平動(dòng)、前后平動(dòng)、平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)；其中，用于前后平動(dòng)調(diào)整的具體為螺釘11、用于左右調(diào)整的具體為螺釘12;用于實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)調(diào)整的具體為螺釘ll、螺釘12和螺釘14。另外，所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模中的組合凹模8具體使用的材質(zhì)為模具鋼(例如Ci^MoV或者CrWMn)。所述葉片精密沖切加工方法中，使用螺釘11、螺釘12和螺釘14三者 之一或其組合所能達(dá)到的調(diào)整精度為0.02mm。本發(fā)明為了保證其技術(shù)效果，在工裝方面迸行了許多設(shè)計(jì)和改進(jìn) 首先，我們新研制的沖切模增加了對(duì)葉片姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整的功能和調(diào)整的方法調(diào)整功能葉片切邊模增加了的調(diào)整功能，切邊模的調(diào)整功能是為了解決在葉片 機(jī)械加工過(guò)程葉身相對(duì)于榫頭或類似與榫頭的定位端的偏差，盡可能減少零件超差和報(bào)廢。切邊模的調(diào)整功能是靠定位塊16來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖1所示。 定位塊16通過(guò)調(diào)整螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)定位塊16的調(diào)整，在平面內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)定位 塊16的3個(gè)自由度的調(diào)整。通過(guò)螺釘12實(shí)現(xiàn)左右平動(dòng)、通過(guò)螺釘ll、螺 釘14實(shí)現(xiàn)前后平動(dòng)，通過(guò)螺釘11、螺釘12和螺釘14實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)的扭轉(zhuǎn)， 定位塊16的凹槽和凸臺(tái)與定位夾頭迸行定位，圓柱銷來(lái)控制定位夾頭的角 向位置。葉片切邊模調(diào)整方法制造一個(gè)邊緣尺寸合格的葉片，將邊緣尺寸合 格的葉片在落邊夾具上夾緊，將帶有邊緣尺寸合格的落邊夾具放置在定位 塊上，通過(guò)螺釘12進(jìn)行左右方向的調(diào)整，用螺釘11、 14進(jìn)行前后方向的 調(diào)整，同時(shí)聯(lián)合使用螺釘ll、螺釘12和螺釘14則可以調(diào)整定位塊在平面 內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，將葉片的邊緣與凸模或凹模的邊緣對(duì)齊，這種只要通過(guò)肉眼觀察和手動(dòng)腿調(diào)整的精度可以達(dá)到0. 1 0.2邁m，調(diào)整完成后將對(duì)側(cè)的螺釘頂 緊，然后通過(guò)螺釘15將定位塊壓緊。之后可以在上述過(guò)程的基礎(chǔ)上，在沖切后檢査葉片的邊緣尺寸，如果 尺寸不合格，記錄出葉片的偏差的數(shù)值，然后將用于進(jìn)行軋機(jī)調(diào)整的葉片 標(biāo)準(zhǔn)件20裝夾在葉片夾頭21上，然后將葉片夾頭21放置在模具的定位塊 16上，將百分表通過(guò)磁力表架固定在沖床的平臺(tái)上，通過(guò)調(diào)整螺釘來(lái)進(jìn)行 微量的調(diào)整，根據(jù)百分表的變化來(lái)獲知調(diào)整量，直至尺寸合格， 一般只需 調(diào)整l、 2次就能滿足要求，最終精度可以達(dá)到0.02mm。本發(fā)明為了進(jìn)一步保證技術(shù)效果，還專門設(shè)計(jì)了葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝 置，以及可以與之配套使用的機(jī)械劃線尺和測(cè)量表架。分述如下 1)葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置具體包含有以下結(jié)構(gòu)定位銷IOI、上導(dǎo)尺102、 上下夾塊105、下導(dǎo)尺106、基座107、螺桿108;其中上導(dǎo)尺102、下導(dǎo)尺106以及基座107是固定在一起的；上導(dǎo)尺102和 下導(dǎo)尺106 二者基本按照等距平行的方式布置在基座107上，上下夾塊105 布置在上導(dǎo)尺102和下導(dǎo)尺106之間，上下夾塊105與螺桿108之間為能 沿著螺桿108的軸向改變二者之間相對(duì)位置關(guān)系的固定連接。所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置中還包含有以下結(jié)構(gòu)限位塊110、襯套103、 定位銷104、手柄109;其中限位塊110固定在下導(dǎo)尺106上并與之形成一體；限位塊110限定了螺桿108旋入上下夾塊105的極限位置；當(dāng)螺桿108旋入上下夾塊105并 到達(dá)極限位置時(shí)，螺桿108頂緊在限位塊110不能進(jìn)一步相對(duì)于下導(dǎo)尺106 移動(dòng)，但是繼續(xù)旋入螺桿108會(huì)使得上下夾塊105逐漸靠近螺桿108，并最 終到達(dá)極限位置，達(dá)到頂緊和固定葉片的技術(shù)目的。當(dāng)要松開(kāi)所夾持的葉片時(shí)，我們先是旋松螺桿108使得上下夾塊105 逐漸遠(yuǎn)離螺桿108并最終到達(dá)極限位置，之后繼續(xù)旋松螺桿108會(huì)使得螺 桿108不再頂緊限位塊110并遠(yuǎn)離限位塊110，最終達(dá)到由定位銷101限定 的另一個(gè)方向的極限位置。襯套103設(shè)置在上下夾塊105中的葉片夾持端，布置在上導(dǎo)尺102和 下導(dǎo)尺106之間。所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置中，在螺桿108遠(yuǎn)離襯套103的一端，還 設(shè)置有用于對(duì)螺桿108進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的手柄109。所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置中，還有用于限定螺桿108使其與上下夾 塊105之間不得脫開(kāi)極限位置的定位元件定位銷101。2)機(jī)械劃線尺所述機(jī)械劃線尺整體為板狀零件，其本括基體202和開(kāi)在其一側(cè)邊上 的缺口，缺口處設(shè)置有劃線刀刃201;所述劃線刀刃201的刃尖基本貼近開(kāi) 有缺口的機(jī)械劃線尺的側(cè)邊邊線；劃線刀刃201具體使用硬質(zhì)合金材質(zhì)制 造以便于劃線的實(shí)際需要。同時(shí)，所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置中，還可以包括有測(cè)量表架； 所述測(cè)量表架具體包括一個(gè)板狀基體301，板狀基體301的一個(gè)側(cè)邊為 測(cè)量邊302，在垂直于測(cè)量邊302的方向上設(shè)置有測(cè)量觸頭303，所述測(cè)量 觸頭303能夠沿著基本垂直于測(cè)量邊302的方向作往復(fù)動(dòng)作；在所述測(cè)量觸頭303遠(yuǎn)離測(cè)量邊302的另一端設(shè)置有用于安裝測(cè)量表 的測(cè)量表安裝端304。配合本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，我們還獲得了減少型面變形的方法 與葉片型面接觸的頂出筒10和凸模3的型面采用數(shù)控加工然后人工拋 光，凸模和頂出筒的型面直接影響葉片的成品的型面，所以設(shè)計(jì)成沿刃口 沿周處留5mm的型面，其余成中空的形式，以減少型面對(duì)葉片的型面的影 響模具邊緣調(diào)整完成后，將合格型面的葉片裝夾在夾頭上，用著色法檢查 模具凸模和頂出筒的型面，葉片型面要不少于70%貼合，減少了葉片沖切過(guò) 程引起葉片型面的變形。同時(shí)，本發(fā)明還明顯優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)，減少了制造難度 原有凹模是采用的整體結(jié)構(gòu)，外型尺寸大，對(duì)材料造成極大的浪費(fèi)。改 進(jìn)后凹模8的材料可以選用Cr12MoV等模具鋼制造，熱處理硬度HRc58 62。 凹模采用分體拼裝結(jié)構(gòu)，各個(gè)分體部分加工后用外框9將凹模8組合，凹 模8與外框9用螺釘5連接成為一體，將后切刀裝配后形成 一個(gè)封閉的凹 模8。分體拼裝結(jié)構(gòu)的凹模8有利于凹模8的型面加工?，F(xiàn)有技術(shù)中的整體 結(jié)構(gòu)的凹模內(nèi)型腔則不能采用磨加工的方法，只能采用線切割加工，然后 進(jìn)行人工拋光，影響制造精度。由于成品葉片的邊緣比較薄，沖裁間隙在 0.01 0.02mm左右，為了防止刃口向外敞開(kāi)，使沖裁間隙增大形成毛剌， 導(dǎo)致葉片邊緣產(chǎn)生變形。且凹模8的結(jié)構(gòu)采用分體拼裝結(jié)構(gòu)，三面有刃口， 所以各分體部分的外框架要盡量接近刃口，并且適當(dāng)加大凹模8的壁厚， 模具參見(jiàn)附圖2、 3。如前所述，本發(fā)明還使用了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的技術(shù)效果更好的邊緣尺寸檢查 工具1) 改進(jìn)前的邊緣尺寸的工具現(xiàn)場(chǎng)使用的檢測(cè)邊緣尺寸的方法是在檢測(cè)葉片型面的測(cè)具上，按檢 查截面的位置，使用推規(guī)和外卡來(lái)檢查葉片的邊緣尺寸。這種檢查方法不 直觀，檢査比較麻煩，需要逐個(gè)截面迸行檢查；另外，檢查的結(jié)果只能通 過(guò)測(cè)量者進(jìn)行通過(guò)目視估計(jì)。2) 改進(jìn)后的邊緣尺寸的工具針對(duì)上述現(xiàn)場(chǎng)使用的檢測(cè)邊緣尺寸存在的問(wèn)題，我們重新設(shè)計(jì)了邊緣尺 寸測(cè)具，如附圖所示。邊緣測(cè)具的結(jié)構(gòu)是上下導(dǎo)尺的邊緣尺寸是按成品 葉片設(shè)計(jì)的。將輥軋后的葉片的榫頭裝入上下夾塊105中，將榫頭端面用 定位銷104定位，旋轉(zhuǎn)手柄109，通過(guò)螺桿108帶動(dòng)上下夾塊向后移動(dòng)，將 葉片夾緊。邊緣尺寸測(cè)具可以在葉片輥軋過(guò)程中檢查葉片的邊緣尺寸，這個(gè)檢查主要是為了粗略檢查余量的大小，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)劃線尺來(lái)劃線。劃 線尺如圖IO所示，劃線尺的刃口部分使用硬質(zhì)合金焊接，以增加其耐磨性， 將劃線尺沿上下導(dǎo)尺滑動(dòng)，用硬質(zhì)合金刃口在葉片上畫(huà)出成品葉片的邊緣 尺寸，用目視檢査邊緣尺寸。對(duì)于準(zhǔn)確的測(cè)量邊緣尺寸則要使用測(cè)量表架，測(cè)量表架如圖11、 12， 測(cè)量表架利用百分表來(lái)精確測(cè)量邊緣尺寸，主要用來(lái)檢査落邊后和成品葉 片的邊緣尺寸，使用前在平臺(tái)上是基座和滑塊處在同一個(gè)表面上，此時(shí)將 百分表的表針調(diào)零，然后將基座與上下導(dǎo)尺接觸，滑塊與葉片邊緣接觸， 此時(shí)，通過(guò)表的讀數(shù)就可以精確的測(cè)量葉片的邊緣尺。本發(fā)明技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)容眾多，其具有可預(yù)見(jiàn)的極其巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社 會(huì)價(jià)值。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖1為葉片在沖切模上的調(diào)整方法原理示意圖；圖2為沖切模結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；圖3為沖切模結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖；圖4葉片夾頭21的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；圖5為定位塊16結(jié)構(gòu)示意圖右視圖；圖6為定位塊16結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；圖7為定位塊16結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖；圖8為檢查葉片邊緣尺寸用測(cè)具結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；圖9為檢查葉片邊緣尺寸用測(cè)具結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖； 圖10為劃線尺結(jié)構(gòu)原理示意圖； 圖11為檢査邊緣尺寸用表架結(jié)構(gòu)示意圖主視圖； 圖12為檢查邊緣尺寸用表架結(jié)構(gòu)示意圖左視圖。
具體實(shí)施方式
附圖中各數(shù)字標(biāo)記的含義如下上模板l、減震器2、凸模3、卸料板4、螺釘5、階形螺釘6、減震器 7、組合凹模8、外框9、頂出筒IO、螺釘ll、螺釘12、固定塊13、螺釘 14、螺釘15、定位塊16、后切刀17、下模板18、測(cè)量表19、葉片20、葉 片夾頭21;定位銷101、上導(dǎo)尺102、襯套103、定位銷104、上下夾塊105、下導(dǎo) 尺106、基座107、螺桿108、手柄109、限位塊110;基體202、劃線刀刃 201;板狀基體301、測(cè)量邊302、測(cè)量觸頭303、測(cè)量表安裝端304。實(shí)施例1葉片精密沖切加工方法，將現(xiàn)有技術(shù)中的銑進(jìn)氣邊、銑排氣邊和銑葉 尖端面三個(gè)工序合并成一個(gè)工序。本發(fā)明不僅節(jié)省大量工裝、提高生產(chǎn)效 率，而且尺寸一致性好，葉片變形量小，減少工序、縮短生產(chǎn)周期，因此 葉片沖切是一種非常高效的一種加工方法。針對(duì)葉片邊緣沖切方法進(jìn)行嘗試，但在工裝設(shè)計(jì)過(guò)程中由于缺少設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)和對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的不夠了解，出現(xiàn)了模具結(jié)構(gòu)不具有調(diào)整性、定位夾頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且定位不準(zhǔn)確、模具的凸模和頂出器與葉片全型面接觸使沖 切后葉身產(chǎn)生變形、模具零件的工藝性不合理、葉片沖切精度低不能滿足 圖紙要求等一系列問(wèn)題，未能推廣應(yīng)用，依舊采用銑削或線切割進(jìn)行加工。所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模具有能夠調(diào)整其自身或/和其所夾持的葉片姿態(tài)的功能；其至少能夠?qū)崿F(xiàn)下述的三種姿態(tài)調(diào) 整功能之一左右平動(dòng)、前后平動(dòng)、在平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)。所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模的具體包含有如下 結(jié)構(gòu)凹模8和凸模3;其中凹模8采用分體式結(jié)構(gòu)拼裝而成，其具體由 2 6塊能夠拼裝成一個(gè)整體的部分構(gòu)成。優(yōu)選的所述葉片精密沖切加工方 法，其特征在于所述葉片切邊模中的凹模8具體包含有如下的4個(gè)組成部分，所述的4個(gè)部分分別在前、后、左、右4個(gè)方向上組成4塊，共同 拼接成一個(gè)整體。具體而言，所述葉片切邊模中的凹模8中還包含有外框9， 外框9用于固定構(gòu)成凹模8的4個(gè)組成部分，分體制造，并拼接成為一個(gè) 整體。所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模與葉片之間采用的 接觸方式是接觸面積相對(duì)較少的非全型面接觸。具體內(nèi)容是所述葉片切邊模中的凹模8內(nèi)部空腔內(nèi)還布置有頂出筒 10，所述頂出筒10沿基本平行于凸模3動(dòng)作方向的方向相對(duì)于下模板18 動(dòng)作；所述葉片精密沖切加工方法中，所述葉片切邊模中的凸模3或/和頂出筒10為中空的結(jié)構(gòu)，中空的凸模3或/和頂出筒10的橫截面壁厚至少 為4mm。在中空的凸模3和中空的頂出筒10分別與被加工葉片之間相接觸 的至少壁厚為4mm的配合型面區(qū)域內(nèi)，凸模3和頂出筒10分別與其二者 所夾持的葉片實(shí)際貼合面積至少達(dá)到理論可貼合面積的70%。本實(shí)施例所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模具體構(gòu)成 如圖所示上模板l、減震器2、凸模3、卸料板4、螺釘5、階形螺釘6、 減震器7、組合凹模8、外框9、頂出筒IO、螺釘ll、螺釘12、固定塊13、 螺釘14、螺釘15、定位塊16、后切刀17、下模板18、測(cè)量表19、葉片20、 葉片夾頭21;其中上模板1與下模板18之間通過(guò)可以調(diào)整其相互之間的距離的元 件連接；凸模3固定在上模板1，并能相對(duì)于基本垂直于上模板1主要伸展 方向的方向作往復(fù)動(dòng)作；組合凹模8固定在下模板18上；在凸模3和上模板1之間安裝有減震器2和卸料板4;在凹模8和下模 板18之間安裝有減震器7和頂出筒10;所述頂出筒10連接在下模板18上， 頂出筒10能相對(duì)于基本垂直于下模板18主要伸展方向的方向作往復(fù)動(dòng)作；在凹模8外部設(shè)置有用于對(duì)凹?；?和葉片進(jìn)行調(diào)整的定位塊16， 在凹模8周圍安裝有調(diào)整或/和緊定用螺釘，調(diào)整或/和緊定螺釘通過(guò)定位塊16對(duì)待加工葉片進(jìn)行3個(gè)自由度的調(diào)整左右平動(dòng)、前后平動(dòng)、平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)；其中，用于前后平動(dòng)調(diào)整的具體為螺釘11、用于左右調(diào)整的具體為螺 釘12;用于實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)調(diào)整的具體為螺釘ll、螺釘12和螺釘14。另外，所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模中的組合凹模8具體使用的材質(zhì)為模具鋼(例如CrJoV或者CrWMn)。所述葉片精密沖切加工方法中，使用螺釘11、螺釘12和螺釘14三者 之一或其組合所能達(dá)到的調(diào)整精度為0.02mm。為了保證其技術(shù)效果，在工裝方面我們也進(jìn)行了許多設(shè)計(jì)和改進(jìn) 首先，我們新研制的沖切模增加了對(duì)葉片姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整的功能和調(diào)整的方法調(diào)整功能葉片切邊模增加了的調(diào)整功能，切邊模的調(diào)整功能是為了解決在葉片 機(jī)械加工過(guò)程葉身相對(duì)于榫頭或類似與榫頭的定位端的偏差，盡可能減少 零件超差和報(bào)廢。切邊模的調(diào)整功能是靠定位塊16來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖1所示。定位塊通過(guò)調(diào)整螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)定位塊16的調(diào)整，在平面內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)定位塊16 的3個(gè)自由度的調(diào)整。通過(guò)螺釘12實(shí)現(xiàn)左右平動(dòng)、通過(guò)螺釘11、螺釘14 實(shí)現(xiàn)前后平動(dòng)，通過(guò)螺釘ll、螺釘12和螺釘14實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)的扭轉(zhuǎn)，定位 塊16的凹槽和凸臺(tái)與定位夾頭進(jìn)行定位，圓柱銷來(lái)控制定位夾頭的角向位 置。葉片切邊模調(diào)整方法制造一個(gè)邊緣尺寸合格的葉片，將邊緣尺寸合格的葉片在落邊夾具上夾緊，將帶有邊緣尺寸合格的落邊夾具放置在定位塊上，通過(guò)螺釘12進(jìn)行左右方向的調(diào)整，用螺釘11、 14進(jìn)行前后方向的 調(diào)整，同時(shí)聯(lián)合使用螺釘11、螺釘12和螺釘14則可以調(diào)整定位塊在平面 內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，將葉片的邊緣與凸?；虬寄５倪吘墝?duì)齊，這種只要通過(guò)肉眼觀 察和手動(dòng)腿調(diào)整的精度可以達(dá)到0. 1 0.2mm，調(diào)整完成后將對(duì)側(cè)的螺釘頂 緊，然后通過(guò)螺釘15將定位塊壓緊。之后可以在上述過(guò)程的基礎(chǔ)上，在沖切后檢查葉片的邊緣尺寸，如果 尺寸不合格，記錄出葉片的偏差的數(shù)值，然后將用于進(jìn)行軋機(jī)調(diào)整的葉片 標(biāo)準(zhǔn)件20裝夾在葉片夾頭21上，然后將葉片夾頭21放置在模具的定位塊 16上，將百分表通過(guò)磁力表架固定在沖床的平臺(tái)上，通過(guò)調(diào)整螺釘來(lái)進(jìn)行 微量的調(diào)整，根據(jù)百分表的變化來(lái)獲知調(diào)整量，直至尺寸合格， 一般只需 調(diào)整l、 2次就能滿足要求，最終精度可以達(dá)到0.02mm。為了進(jìn)一步保證技術(shù)效果，我們還專門設(shè)計(jì)了葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置， 以及可以與之配套使用的機(jī)械劃線尺和測(cè)量表架；分述如下 1)葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置具體包含有以下結(jié)構(gòu)定位銷101、上導(dǎo)尺 102、上下夾塊105、下導(dǎo)尺106、基座107、螺桿108;其中上導(dǎo)尺102、下導(dǎo)尺106以及基座107是固定在一起的；上導(dǎo)尺102和 下導(dǎo)尺106 二者基本按照等距平行的方式布置在基座107上，上下夾塊105 布置在上導(dǎo)尺102和下導(dǎo)尺106之間，上下夾塊105與螺桿108之間為能 沿著螺桿108的軸向改變二者之間相對(duì)位置關(guān)系的固定連接。所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置中還包含有以下結(jié)構(gòu)限位塊110、襯套 103、定位銷104、手柄109;其中限位塊110固定在下導(dǎo)尺106上并與之形成一體；限位塊110限定了螺桿108旋入上下夾塊105的極限位置；當(dāng)螺桿108旋入上下夾塊105并 到達(dá)極限位置時(shí)，螺桿108頂緊在限位塊110不能進(jìn)一步相對(duì)于下導(dǎo)尺106 移動(dòng)，但是繼續(xù)旋入螺桿108會(huì)使得上下夾塊105逐漸靠近螺桿108，并最 終到達(dá)極限位置，達(dá)到頂緊和固定葉片的技術(shù)目的。當(dāng)要松開(kāi)所夾持的葉片時(shí)，我們顯示旋松螺桿108使得上下夾塊105 逐漸遠(yuǎn)離螺桿108并最終到達(dá)極限位置，之后繼續(xù)旋松螺桿108會(huì)使得螺 桿108不再頂緊限位塊110并遠(yuǎn)離限位塊110，最終達(dá)到由定位銷101限定 的另一個(gè)方向的極限位置。襯套103設(shè)置在上下夾塊105中的葉片夾持端，布置在上導(dǎo)尺102和 下導(dǎo)尺106之間。所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置中，在螺桿108遠(yuǎn)離襯套103的一端，還 設(shè)置有用于對(duì)螺桿108進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的手柄109。所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置中，還有用于限定螺桿108使其與上下夾 塊105之間不得脫開(kāi)極限位置的定位元件定位銷101。2)機(jī)械劃線尺所述機(jī)械劃線尺整體為板狀零件，其本括基體202和開(kāi)在其一側(cè)邊上 的缺口，缺口處設(shè)置有劃線刀刃201;所述劃線刀刃201的刃尖基本貼近開(kāi) 有缺口的機(jī)械劃線尺的側(cè)邊邊線；劃線刀刃201具體使用硬質(zhì)合金材質(zhì)制造以便于劃線的實(shí)際需要。 3)測(cè)量表架同時(shí)，所述葉片邊緣尺寸檢測(cè)裝置中，還可以包括有測(cè)量表架； 所述測(cè)量表架具體包括一個(gè)板狀基體301，板狀基體301的一個(gè)側(cè)邊為測(cè)量邊302，在垂直于測(cè)量邊302的方向上設(shè)置有測(cè)量觸頭303，所述測(cè)量 觸頭303能夠沿著基本垂直于測(cè)量邊302的方向竄動(dòng)；在所述測(cè)量觸頭303遠(yuǎn)離測(cè)量邊302的另一端設(shè)置有用于安裝測(cè)量表 的測(cè)量表安裝端304。配合本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，我們還獲得了減少型面變形的方法 與葉片型面接觸的頂出筒和凸模型面采用數(shù)控加工然后人工拋光，凸 模和頂出筒的型面直接影響葉片的成品的型面，所以設(shè)計(jì)成沿刃口沿周處 留5mm的型面，其余成中空的形式，以減少型面對(duì)葉片的型面的影響模具 邊緣調(diào)整完成后，將合格型面的葉片裝夾在夾頭上，用著色法檢查模具凸 模和頂出筒的型面，葉片型面要不少于70%貼合，減少了葉片沖切過(guò)程引起 葉片型面的變形。同時(shí)，本發(fā)明還明顯優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)，減少了制造難度原有凹模是采 用的整體結(jié)構(gòu)，外型尺寸大，對(duì)材料造成極大的浪費(fèi)。改進(jìn)后凹模8的材 料可以選用Ci^MoV等模具鋼制造，熱處理硬度服c58 62。凹模采用分體 拼裝結(jié)構(gòu)，各個(gè)分體部分加工后用外框9將凹模8組合，凹模8與外框9 用螺釘5連接成為一體，將后切刀裝配后形成 一個(gè)封閉的凹模8。分體拼裝結(jié)構(gòu)的凹模8有利于凹模型面的加工?，F(xiàn)有技術(shù)中的整體結(jié) 構(gòu)的凹模內(nèi)型腔則不能采用磨加工的方法，只能采用線切割加工，然后進(jìn) 行人工拋光，影響制造精度。由于成品葉片的邊緣比較薄，沖裁間隙在0.01 0.02mm左右，為了防止刃口向外敞開(kāi)，使沖裁間隙增大形成毛剌， 導(dǎo)致葉片邊緣產(chǎn)生變形。且凹模8的結(jié)構(gòu)采用分體拼裝結(jié)構(gòu)，三面有刃口， 所以各分體部分的外框架要盡量接近刃口，并且適當(dāng)加大凹模8的壁厚， 模具參見(jiàn)附圖2、 3。如前所述，本實(shí)施例還使用了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的技術(shù)效果更好的邊緣尺寸檢 查工具1) 改進(jìn)前的邊緣尺寸的工具現(xiàn)場(chǎng)使用的檢測(cè)邊緣尺寸的方法是在檢測(cè)葉片型面的測(cè)具上，按檢查截面的位置，使用推規(guī)和外卡來(lái)檢查葉片的邊緣尺寸。這種檢查方法不直觀，檢查比較麻煩，需要逐個(gè)截面進(jìn)行檢查；另外，檢查的結(jié)果只能通 過(guò)測(cè)量者進(jìn)行通過(guò)目視估計(jì)。2) 改進(jìn)后的邊緣尺寸的工具針對(duì)上述現(xiàn)場(chǎng)使用的檢測(cè)邊緣尺寸存在的問(wèn)題，我們重新設(shè)計(jì)了邊緣尺 寸測(cè)具，如附圖所示。邊緣測(cè)具的結(jié)構(gòu)是上下導(dǎo)尺的邊緣尺寸是按成品 葉片設(shè)計(jì)的。將輥軋后的葉片的榫頭裝入上下夾塊105中，將榫頭端面用 定位銷104定位，旋轉(zhuǎn)手柄109，通過(guò)螺桿108帶動(dòng)上下夾塊向后移動(dòng)，將 葉片夾緊。邊緣尺寸測(cè)具可以在葉片輥軋過(guò)程中檢查葉片的邊緣尺寸，這個(gè)檢查主要是為了粗略檢查余量的大小，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)劃線尺來(lái)劃線。劃 線尺如圖IO所示，劃線尺的刃口部分使用硬質(zhì)合金焊接，以增加其耐磨性， 將劃線尺沿上下導(dǎo)尺滑動(dòng)，用硬質(zhì)合金刃口在葉片上畫(huà)出成品葉片的邊緣 尺寸，用目視檢査邊緣尺寸。對(duì)于準(zhǔn)確的測(cè)量邊緣尺寸則要使用測(cè)量表架，測(cè)量表架如圖11、 12， 測(cè)量表架利用百分表來(lái)精確測(cè)量邊緣尺寸，主要用來(lái)檢查落邊后和成品葉 片的邊緣尺寸，使用前在平臺(tái)上是基座和滑塊處在同一個(gè)表面上，此時(shí)將 百分表的表針調(diào)零，然后將基座與上下導(dǎo)尺接觸，滑塊與葉片邊緣接觸， 此時(shí)，通過(guò)表的讀數(shù)就可以精確的測(cè)量葉片的邊緣尺。
權(quán)利要求
1、葉片精密沖切加工方法，使用葉片切邊模對(duì)葉片邊緣進(jìn)行加工操作；其特征在于所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模具有能夠調(diào)整其自身或/和其所夾持的葉片姿態(tài)的功能；其至少能夠?qū)崿F(xiàn)下述的三種姿態(tài)調(diào)整功能之一左右平動(dòng)、前后平動(dòng)、在平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)。
2、 按照權(quán)利要求1所述葉片精密沖切加工方法，其特征在于所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模的具體包含有如下結(jié)構(gòu)凹模 (8)和凸模(3);其中凹模(8)采用分體式結(jié)構(gòu)拼裝而成，其具體由2 6塊能夠拼裝成一個(gè)整體的部分構(gòu)成。
3、 按照權(quán)利要求2所述葉片精密沖切加工方法，其特征在于所述葉片切邊模中的凹模(8)具體包含有如下的4個(gè)組成部分，所述的4個(gè)部分 分別在前、后、左、右4個(gè)方向上組成4塊，共同拼接成一個(gè)整體。
4、 按照權(quán)利要求3所述葉片精密沖切加工方法，其特征在于所述葉片切邊模中的凹模(8)中還包含有外框(9)，外框(9)用于固定構(gòu)成凹 模(8)的4個(gè)組成部分，分體制造，并拼接成為一個(gè)整體。
5、 按照權(quán)利要求1 4其中之一所述葉片精密沖切加工方法，其特征 在于所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模與葉片之間采用 的接觸方式是接觸面積相對(duì)較少的非全型面接觸。
6、 按照權(quán)利要求5所述葉片精密沖切加工方法，其特征在于.-所述葉片切邊模中的凹模(8)內(nèi)部空腔內(nèi)還布置有頂出筒(10)，所述頂出筒(10)沿基本平行于凸模(3)動(dòng)作方向的方向相對(duì)于下模板(18) 動(dòng)作；所述葉片精密沖切加工方法中，所述葉片切邊模中的凸模(3)或/和 頂出筒(10)為中空的結(jié)構(gòu)，中空的凸模(3)或/和頂出筒(10)的橫截 面壁厚至少為4mm。
7、按照權(quán)利要求5所述葉片精密沖切加工方法，其特征在于所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模具體構(gòu)成如下上模板(1)、減震器(2)、凸模(3)、卸料板(4)、螺釘(5)、階形螺釘(6)、減震器 (7)、組合凹模(8)、外框(9)、頂出筒(10)、螺釘(11)、螺釘(12)、 固定塊(13)、螺釘(14)、螺釘(15)、定位塊(16)、后切刀(17)、下模 板(18);其中上模板(1)與下模板(18)之間通過(guò)可以調(diào)整其相互之間距離的元件 連接；凸模(3)固定在上模板(1)，并能相對(duì)于基本垂直于上模板(1) 主要伸展方向的方向作往復(fù)動(dòng)作.，組合凹模(8)固定在下模板(18)上；在凸模(3)和上模板(1)之間安裝有減震器(2)和卸料板(4);在 凹模(8)和下模板(18)之間安裝有減震器(7)和頂出筒(10);所述頂 出筒(10)連接在下模板(18)上，頂出筒(10)能相對(duì)于基本垂直于下 模板(18)主要伸展方向的方向作往復(fù)動(dòng)作；在凹模(8)外部設(shè)置有用于對(duì)凹?；?和葉片進(jìn)行調(diào)整的定位塊(16)，在凹模(8)周圍安裝有調(diào)整或/和緊定用螺釘，調(diào)整或/和緊定螺釘 通過(guò)定位塊(16)對(duì)待加工葉片進(jìn)行3個(gè)自由度的調(diào)整左右平動(dòng)、前后 平動(dòng)、平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)；其中，用于前后平動(dòng)調(diào)整的具體為螺釘(11)和螺釘(14)，用于左右 調(diào)整的具體為螺釘(12);用于實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)調(diào)整的具體為螺釘(11)、螺釘(12)和螺釘14。
8、 按照權(quán)利要求5所述葉片精密沖切加工方法，其特征在于所述葉 片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模中的組合凹模(8)具體使用的 材質(zhì)為模具鋼。
9、 按照權(quán)利要求5所述葉片精密沖切加工方法，其特征在于所述葉 片精密沖切加工方法中，使用螺釘(11)、螺釘(12)和螺釘(14)三者之 一或其組合所能達(dá)到的調(diào)整精度為0.02mm。
10、 按照權(quán)利要求7所述葉片精密沖切加工方法，其特征在于 所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模中的組合凹模(8)具體為Cr^MoV材質(zhì)制造；所述葉片精密沖切加工方法中，使用螺釘(11)、螺釘(12)和螺釘(14) 三者之一或其組合所能達(dá)到的調(diào)整精度為0.02mm。
全文摘要
葉片精密沖切加工方法，使用葉片切邊模對(duì)葉片邊緣進(jìn)行加工操作；其特征在于所述葉片精密沖切加工方法中所使用的葉片切邊模具有能夠調(diào)整其自身或/和其所夾持的葉片姿態(tài)的功能；其至少能夠?qū)崿F(xiàn)下述的三種姿態(tài)調(diào)整功能之一左右平動(dòng)、前后平動(dòng)、在平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)。本發(fā)明提出了減少型面變形的方法，還明顯優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)，減少了制造難度；本發(fā)明還使用了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的技術(shù)效果更好的邊緣尺寸檢查工具。本發(fā)明技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)容眾多，其具有可預(yù)見(jiàn)的極其巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
文檔編號(hào)B21D53/00GK101618418SQ200810012138
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者崔樹(shù)森, 李深亮, 楊景金, 鄭渠英 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司