專利名稱：鍛造渦輪葉片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍛造渦輪葉片的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，作為渦輪葉片的制造方法，通常采用將渦輪葉片從塊體材料刮削出的制造渦輪葉片的方法。然而，在渦輪葉片從塊體材料刮削出的情況下，材料的產(chǎn)率非常低，成品的產(chǎn)率為大約10%。另一方面，在制造渦輪葉片時(shí)，也采用以單體的形式鍛造渦輪葉片的方法。例如，在下述專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中公開了以單體的形式鍛造渦輪葉片的方法。在鍛造渦輪葉片的情況下，存在著盡管提高了材料的產(chǎn)率卻招致鍛造模具的費(fèi)用的問題。此外，在以單體的形式單獨(dú)地鍛造渦輪葉片的情況下，鍛造的步驟數(shù)增多，并且將帶來(lái)在鍛造之后、將渦輪葉片加工成最終的形狀和尺寸的機(jī)械加工、包括機(jī)械加工的設(shè)置的大量不便并花費(fèi)大量時(shí)間。在下述專利文獻(xiàn)3中公開了利用單個(gè)模具同時(shí)鍛造兩個(gè)鍛造產(chǎn)品的鍛造方法。然而,專利文獻(xiàn)3不同于本發(fā)明，因?yàn)閷＠墨I(xiàn)3涉及連接桿(connecting-rod)的鍛造方法，并不涉及以一體的連接體的形式鍛造兩個(gè)鍛造產(chǎn)品的方法。專利文獻(xiàn)I :特開平2-80149號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :特開昭63-112039號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :特開平3-23026號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況而做出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種鍛造渦輪葉片的方法，在該方法中，與傳統(tǒng)技術(shù)相比能夠改善材料的產(chǎn)率，并且能夠減少鍛造加工的步驟數(shù)。此外，除了改善材料的產(chǎn)率和減少鍛造加工的步驟數(shù)之外，本發(fā)明的另一目的是將渦輪葉片鍛造成不產(chǎn)生裂紋的有利的形狀。此外，本發(fā)明的又一目的是有效地減少鍛造加工需要的模具的費(fèi)用。S卩，本發(fā)明提供下述第I項(xiàng)至第7項(xiàng)。I. 一種鍛造渦輪葉片的方法，其包括以長(zhǎng)度方向上的一體連接體的形式鍛造多個(gè)渦輪葉片，然后將所述一體連接體分離成各所述渦輪葉片。2.根據(jù)上述第I項(xiàng)所述的鍛造渦輪葉片的方法，其中，連接部設(shè)置于各所述渦輪葉片的彼此相鄰的端部之間作為連接各所述渦輪葉片的所述端部的余出部，并且在通過(guò)所述連接部在長(zhǎng)度方向上一體連接各所述渦輪葉片的狀態(tài)下鍛造所述渦輪葉片。3.根據(jù)上述第2項(xiàng)所述的鍛造渦輪葉片的方法，其中，所述連接部被設(shè)置為形狀過(guò)渡部，在該形狀過(guò)渡部中，所述連接部的形狀從形狀彼此不同的一個(gè)端部到另一個(gè)端部連續(xù)地變化，使得所述連接部的形狀從所述一個(gè)端部向所述另一個(gè)端部過(guò)渡。4.根據(jù)上述第I項(xiàng)至第3項(xiàng)中的任一項(xiàng)所述的鍛造渦輪葉片的方法，其中，以使得壁厚大于葉片部的壁厚的厚壁部位于相鄰的兩個(gè)所述渦輪葉片的一體連接狀態(tài)下的長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部的方式進(jìn)行所述鍛造。5.根據(jù)上述第4項(xiàng)所述的鍛造渦輪葉片的方法，其中，兩個(gè)所述渦輪葉片均為轉(zhuǎn)子葉片，并且在兩個(gè)所述渦輪葉片以作為所述厚壁部的葉片根部位于長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部的方式沿長(zhǎng)度方向彼此相反定向的狀態(tài)下進(jìn)行所述鍛造。6.根據(jù)上述第I項(xiàng)至第5項(xiàng)中的任一項(xiàng)所述的鍛造渦輪葉片的方法，其中，多個(gè)所述渦輪葉片中的至少兩個(gè)為級(jí)數(shù)彼此不同的不同類型的渦輪葉片。7.根據(jù)上述第6項(xiàng)所述的鍛造渦輪葉片的方法，其中，所述級(jí)數(shù)彼此不同的不同
類型的渦輪葉片為彼此級(jí)數(shù)差為一級(jí)的相鄰級(jí)的渦輪葉片。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，以長(zhǎng)度方向上的一體連接體的形式鍛造多個(gè)渦輪葉片，此后，將一體連接體分離成單獨(dú)的渦輪葉片。根據(jù)本發(fā)明，能夠以高的效率從一塊鍛造材料獲得作為多個(gè)鍛造產(chǎn)品的渦輪葉片，并且能夠減少在鍛造加工過(guò)程中的產(chǎn)生的毛邊的量。結(jié)果，與以單體的形式鍛造渦輪葉片的情況相比，能夠提高材料的產(chǎn)率。此外，由于能夠通過(guò)一次鍛造來(lái)鍛造多個(gè)渦輪葉片，所以能夠減少鍛造加工的步驟，提高生產(chǎn)率。通常，對(duì)于鍛造的渦輪葉片，用于將鍛造的渦輪葉片加工成最終的形狀和尺寸的諸如切削等機(jī)械加工被施加到整個(gè)渦輪葉片表面。此時(shí)，根據(jù)傳統(tǒng)的鍛造方法獲得的鍛造產(chǎn)品處于單獨(dú)的單體的狀態(tài)，因此，對(duì)單獨(dú)的鍛造產(chǎn)品獨(dú)立地進(jìn)行機(jī)械加工。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的鍛造方法，因?yàn)樽鳛殄懺飚a(chǎn)品的多個(gè)渦輪葉片在長(zhǎng)度方向上連接的狀態(tài)下被一體鍛造，所以能夠?qū)Χ鄠€(gè)渦輪葉片同時(shí)執(zhí)行機(jī)械加工。在該情況下，能夠有效地減少機(jī)械加工的步驟數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，可以將連接部設(shè)置于各渦輪葉片的彼此相鄰的端部之間作為連接渦輪葉片的端部的余出部，并且可以在通過(guò)連接部在長(zhǎng)度方向上一體連接渦輪葉片的狀態(tài)下鍛造渦輪葉片(第2項(xiàng))。在如上所述將連接部設(shè)置于兩個(gè)渦輪葉片之間作為余出部的情況下，在鍛造之后，當(dāng)對(duì)連接狀態(tài)下的渦輪葉片施加機(jī)械加工時(shí)，可以通過(guò)機(jī)械加工設(shè)備的卡盤(chuck)來(lái)抓持連接部。結(jié)果，能夠牢固穩(wěn)定地保持處于連接狀態(tài)下的加長(zhǎng)的渦輪葉片，同時(shí)防止渦輪葉片在加工過(guò)程中搖擺(sway)?？傊?，由于存在連接部，能夠?qū)μ幱谙嗷ミB接狀態(tài)下的多個(gè)渦輪葉片同時(shí)進(jìn)行機(jī)械加工。在該情況下，可以將連接部設(shè)置為形狀過(guò)渡部，在該形狀過(guò)渡部中，連接部的形狀從形狀彼此不同的一個(gè)端部到另一個(gè)端部連續(xù)地變化，使得連接部的形狀從一個(gè)端部向另一個(gè)端部過(guò)渡(第3項(xiàng))。根據(jù)本發(fā)明，還可以在多個(gè)渦輪葉片直接連接從而彼此抵接的狀態(tài)下鍛造多個(gè)渦輪葉片。
然而，在該情況下，在相鄰的渦輪葉片彼此抵接的區(qū)域必然產(chǎn)生階躍高度(不平坦臺(tái)階)。該階躍高度成為導(dǎo)致在鍛造加工過(guò)程中鍛造產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋的因素。然而，通過(guò)設(shè)置根據(jù)上述第2項(xiàng)的連接部，能夠?qū)⒃撨B接部用作根據(jù)上述第3項(xiàng)的形狀過(guò)渡部。在該情況下，能夠防止在相鄰的渦輪葉片之間產(chǎn)生階躍高度，能夠有利地防止在鍛造加工過(guò)程中由于階躍高度而產(chǎn)生裂紋。結(jié)果，能夠獲得沒有裂紋并且具有理想形狀的鍛造產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明，渦輪葉片可以以如下方式進(jìn)行鍛造使得壁厚大于葉片部的壁厚的厚壁部位于相鄰的兩個(gè)渦輪葉片的一體連接狀態(tài)下的長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部(第4項(xiàng))。以此方式，在鍛造之后，在使多個(gè)渦輪葉片在一體連接的狀態(tài)下經(jīng)受機(jī)械加工時(shí)，通過(guò)由機(jī)械加工設(shè)備的卡盤抓持位于兩個(gè)渦輪葉片的長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部的厚壁部，能
夠穩(wěn)定牢固地抓持并保持處于連接狀態(tài)下的多個(gè)渦輪葉片。結(jié)果，與設(shè)置連接部的情況類似，能夠?qū)μ幱谶B接狀態(tài)下的多個(gè)渦輪葉片同時(shí)進(jìn)行機(jī)械加工。特別地，在作為單體的轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)子葉片經(jīng)受機(jī)械加工的情況下，雖然該轉(zhuǎn)子葉片的葉片根部、即厚壁部能夠由位于長(zhǎng)度方向上的一個(gè)端部的卡盤抓持，但是薄的葉片部本身必須由位于另一端的另一卡盤抓持以進(jìn)行機(jī)械加工。在該情況下，在機(jī)械加工之后必須通過(guò)切割而將葉片部的由卡盤抓持的部分去除。然而，根據(jù)上述第5項(xiàng)，在相鄰的兩個(gè)渦輪葉片均為轉(zhuǎn)子葉片的情況下，在渦輪葉片以渦輪葉片的作為厚壁部的葉片根部位于長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部的方式沿長(zhǎng)度方向相反定向的狀態(tài)下鍛造渦輪葉片，能夠在由卡盤抓持位于長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部的作為厚壁部的兩個(gè)葉片根部的狀態(tài)下，對(duì)相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片施加機(jī)械加工。結(jié)果，能夠消除由卡盤抓持壁厚較小的葉片部的必然性。在本發(fā)明中，雖然多個(gè)渦輪葉片可以均為相同的類型，但是，根據(jù)上述第6項(xiàng)，多個(gè)渦輪葉片中的至少兩個(gè)可以是級(jí)數(shù)彼此不同的不同類型的渦輪葉片。在多個(gè)渦輪葉片均為級(jí)數(shù)相同的相同類型的情況下，需要與待鍛造的渦輪葉片的類型對(duì)應(yīng)數(shù)量的不同的模具，增大了所需模具的數(shù)量。然而，在多個(gè)渦輪葉片中的至少兩個(gè)為級(jí)數(shù)不同的不同類型的渦輪葉片的情況下，能夠由單個(gè)模具來(lái)鍛造至少兩種類型的渦輪葉片。結(jié)果，減小了所需模具的數(shù)量(類型)，能夠有效地減少用于模具的費(fèi)用。由于以小規(guī)模的生產(chǎn)來(lái)獲得渦輪葉片，所以對(duì)于一個(gè)鍛造產(chǎn)品(渦輪葉片)來(lái)說(shuō)，用于模具的費(fèi)用占總費(fèi)用的比率必然要高。根據(jù)上述第6項(xiàng)，因?yàn)槟軌蛴蓡蝹€(gè)模具同時(shí)鍛造兩種類型的渦輪葉片，所以能夠有效地減少一個(gè)鍛造產(chǎn)品所用的模具的費(fèi)用。在該情況下，根據(jù)上述第7條，優(yōu)選地，級(jí)數(shù)彼此不同的不同類型的渦輪葉片為彼此級(jí)數(shù)差僅為一級(jí)的相鄰級(jí)的渦輪葉片。彼此級(jí)數(shù)差為一級(jí)的相鄰級(jí)的渦輪葉片之間的形狀存在小的差別。因此，與利用單個(gè)模具在連接狀態(tài)下鍛造形狀差別大的兩種類型的渦輪葉片的情況相比，能夠容易地鍛造這些彼此級(jí)數(shù)差為一級(jí)的相鄰級(jí)的渦輪葉片。


圖I是示出處于單體狀態(tài)下以及一體連接的狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子葉片的圖，該轉(zhuǎn)子葉片是作為本發(fā)明的適用對(duì)象的一個(gè)示例的渦輪葉片。圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的鍛造方法的步驟的圖表。圖3A和圖3B是示出圖2中的關(guān)鍵部分以及相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)比實(shí)施方式的圖。圖4A和圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的關(guān)鍵部分以及相對(duì)于該實(shí)施方式的對(duì)比實(shí)施方式的圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10，12轉(zhuǎn)子葉片(渦輪葉片)14，16，36，38 葉片部18，20葉片根部26連接體30連接部32，34導(dǎo)向葉片
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。在圖I的(B)中，附圖標(biāo)記10和附圖標(biāo)記12表示作為實(shí)施方式的適用對(duì)象的渦輪葉片。具體地，在本實(shí)施方式中，渦輪葉片10和渦輪葉片12為用于燃?xì)鉁u輪的轉(zhuǎn)子葉片(blade)。渦輪葉片10 —體地設(shè)有壁厚較小的葉片部14和壁厚較大的葉片根部18，渦輪葉片12 —體地設(shè)有壁厚較小的葉片部16和壁厚較大的葉片根部20。優(yōu)選地，使用JIS SUS410J1、DIN X12Crl3、EN I. 4006、EN I. 4024、UNS S41025、UNS S41000、AISI 410或類似材料作為轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12的材料。在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12為級(jí)數(shù)不同的不同類型的葉片。然而，級(jí)數(shù)差僅為一級(jí)。尺寸較大的轉(zhuǎn)子葉片10為第η級(jí)(stage)，而尺寸較小的轉(zhuǎn)子葉片12為第(n+1)級(jí)。因此，轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12的形狀彼此非常接近。轉(zhuǎn)子葉片10的葉片根部18和轉(zhuǎn)子葉片12的葉片根部20、即轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12的厚壁部被固定到轉(zhuǎn)子的輪盤，由此與轉(zhuǎn)子一體地轉(zhuǎn)動(dòng)。注意，薄壁葉片部14和薄壁葉片部16為扭曲形狀。如圖I的(B)所示，葉片部14和葉片部16在沿長(zhǎng)度方向彼此相反定向的狀態(tài)下朝相反的方向扭曲。圖2示出在本實(shí)施方式中鍛造轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12的方法的步驟。在圖2中，附圖標(biāo)記22表示由JIS SUS410J1材料(可以使用其他材料)形成的棒狀的鍛造材料。在步驟(I )中對(duì)該鍛造材料22進(jìn)行粗鍛以形成兩端設(shè)有厚壁部的預(yù)成型產(chǎn)品24。然后，在步驟(II)中，使預(yù)成型產(chǎn)品24經(jīng)受精鍛，可以獲得作為精鍛產(chǎn)品的處于具有毛邊28的狀態(tài)的連接體26，在該連接體26中，轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12在長(zhǎng)度方向上一體地連接。
此后，在步驟(III)中進(jìn)行毛邊28的去除，將毛邊28從連接體26分離并去除。如圖I的(A)和圖2所示，在本實(shí)施方式中，以沿長(zhǎng)度方向一體連接的連接體26的形式，由單個(gè)模具同時(shí)鍛造作為渦輪葉片的轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。在轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12以作為厚壁部的葉片根部18和葉片根部20分別位于連接體26的長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部的方式沿長(zhǎng)度方向彼此相反定向的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12被一體鍛造。在連接體26中，附圖標(biāo)記30表示連接部，該連接部設(shè)置于轉(zhuǎn)子葉片10的端部和轉(zhuǎn)子葉片12的端部之間作為連接轉(zhuǎn)子葉片10的相應(yīng)的端部和轉(zhuǎn)子葉片12的相應(yīng)的端部的余出部(superfluous)。轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12在通過(guò)該余出部30彼此連接的狀態(tài)
下被一體鍛造。該連接部30被設(shè)置為形狀過(guò)渡部，該形狀過(guò)渡部通過(guò)連接部自身的形狀變化將轉(zhuǎn)子葉片12的圖中右側(cè)端部平滑地連接到轉(zhuǎn)子葉片10的圖中左側(cè)端部。具體地，連接部30的圖中左端的形狀與轉(zhuǎn)子葉片12的圖中右端的形狀相同，連接部30的圖中右端的形狀與轉(zhuǎn)子葉片10的圖中左端的形狀相同。同時(shí)，從連接部30的圖中左端到右端連續(xù)地變化連接部30的形狀，從而連接部30的形狀從轉(zhuǎn)子葉片12的右端形狀過(guò)渡成轉(zhuǎn)子葉片10的左端形狀。例如，如圖3A所示，在使得轉(zhuǎn)子葉片10的葉片部14和轉(zhuǎn)子葉片12的葉片部16在未設(shè)置連接部30的狀態(tài)下以彼此直接抵接的方式連接的狀態(tài)下鍛造轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12的情況下，在轉(zhuǎn)子葉片10的葉片部14和轉(zhuǎn)子葉片12的葉片部16抵接的區(qū)域發(fā)生階躍高度(step height)。這是因?yàn)?轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12在長(zhǎng)度方向上相反定向并且朝相反的方向扭曲，此外，轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12的寬度和厚度也彼此不同(順便提及，在圖3A中，為易于理解，在分離的狀態(tài)下示出葉片部14和葉片部16)。在鍛造具有該階躍高度的連接體26的情況下，鍛造后的產(chǎn)品中可能由于階躍高度而出現(xiàn)裂紋，在鍛造加工中存在技術(shù)困難。為此，在本實(shí)施方式中，如圖3B所示，用于連接轉(zhuǎn)子葉片12的端部和轉(zhuǎn)子葉片10的端部的連接部30被設(shè)置為用于實(shí)現(xiàn)連續(xù)的形狀過(guò)渡的形狀過(guò)渡部，使得在轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12之間不產(chǎn)生階躍高度。結(jié)果，在以連接體26的形式相互連接的狀態(tài)下鍛造轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12時(shí)，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12鍛造成鍛造后的產(chǎn)品不產(chǎn)生裂紋的有利的形狀。在本實(shí)施方式中，然后將由此獲得的連接體26分離成轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12。此時(shí)，在將轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12分離成單體之后，或者在處于相互連接即作為連接體26的狀態(tài)下，進(jìn)行將轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12加工成最終的形狀和尺寸的機(jī)械加工。后一種情況是理想的，因?yàn)槟軌蚴罐D(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12同時(shí)經(jīng)受機(jī)械加工，能夠有效地減少機(jī)械加工的步驟數(shù)。此外，根據(jù)本實(shí)施方式獲得的連接體26的長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部為作為厚壁部的葉片根部18和葉片根部20，此外，連接部30設(shè)置于長(zhǎng)度方向上的中間位置。因此，在施加機(jī)械加工時(shí)，通過(guò)由機(jī)械加工設(shè)備的卡盤來(lái)抓持連接部30和位于兩個(gè)端部的葉片根部18和葉片根部20，能夠牢固地保持連接體26，并且能夠在抑制連接體26的搖擺的同時(shí)在該狀態(tài)下進(jìn)行機(jī)械加工。
根據(jù)上述實(shí)施方式，能夠以高的效率從單一鍛造材料22獲得轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12 (渦輪葉片)兩個(gè)鍛造產(chǎn)品。此外，能夠減少在鍛造加工過(guò)程中產(chǎn)生的毛邊的量，所以，與以單體的形式鍛造轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12的情況相比，能夠提高材料的產(chǎn)率。此外，能夠通過(guò)一次鍛造來(lái)鍛造多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片10、12，并且能夠減少鍛造加工的步驟數(shù)，從而能夠提高生產(chǎn)率。根據(jù)本實(shí)施方式的鍛造方法，由于能夠在相互連接的狀態(tài)下獲得轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，所以在鍛造之后進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，能夠使兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片同時(shí)經(jīng)受機(jī)械加工。根據(jù)本發(fā)明，還能夠在連接狀態(tài)下鍛造級(jí)數(shù)相同的相同類型的多個(gè)渦輪葉片。在該情況下，需要與渦輪葉片的類型相應(yīng)數(shù)量(類型)的多個(gè)模具。然而，在本實(shí)施方式中，由于以處于連接狀態(tài)下的渦輪葉片的形式鍛造級(jí)數(shù)不同的不同類型的轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12，所以能夠由單個(gè)模具來(lái)鍛造轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12兩種類型的轉(zhuǎn)子葉片。結(jié)果，
減少了需要的模具的數(shù)量(類型)，從而能夠有效地減少用于模具的費(fèi)用。由于以小規(guī)模的生產(chǎn)來(lái)獲得轉(zhuǎn)子葉片，所以對(duì)于一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片來(lái)說(shuō)，用于模具的費(fèi)用占總費(fèi)用的比率必然要高。根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)槟軌蛴蓡蝹€(gè)模具同時(shí)鍛造轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12兩種類型的轉(zhuǎn)子葉片，所以能夠有效地減少一個(gè)鍛造產(chǎn)品所用的模具的費(fèi)用。此外，因?yàn)檗D(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12的級(jí)數(shù)差僅為一級(jí)，所以轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12之間的形狀存在小的差別。因此，與利用單個(gè)模具鍛造形狀差別較大的兩種類型的轉(zhuǎn)子葉片的情況相比，能夠容易地鍛造轉(zhuǎn)子葉片10和轉(zhuǎn)子葉片12。雖然上述說(shuō)明涉及轉(zhuǎn)子葉片，但是也可以將本發(fā)明應(yīng)用于制造固定側(cè)的導(dǎo)向葉片(vane)。在圖4A和圖4B中，附圖標(biāo)記32和附圖標(biāo)記34表示導(dǎo)向葉片。這里，導(dǎo)向葉片32和導(dǎo)向葉片34被設(shè)定為級(jí)數(shù)彼此不同。具體地，導(dǎo)向葉片32的級(jí)數(shù)和導(dǎo)向葉片34的級(jí)數(shù)的差為一級(jí)。附圖標(biāo)記36和附圖標(biāo)記38分別表示導(dǎo)向葉片32的葉片部和導(dǎo)向葉片34的葉片部。在圖中右端側(cè)，導(dǎo)向葉片32 —體地設(shè)有葉片根部(未示出)，該葉片根部為待固定到渦輪殼體的厚壁部；在圖中左端側(cè)，以相同的方式，導(dǎo)向葉片34 —體地設(shè)有葉片根部(未示出)，該葉片根部為待固定到渦輪殼體的厚壁部。導(dǎo)向葉片32、34的與葉片根部相反的一側(cè)的端部、即在導(dǎo)向葉片32、34固定到渦輪殼體的狀態(tài)下的徑向內(nèi)側(cè)的相應(yīng)的端部，分別一體地設(shè)有待固定到環(huán)狀構(gòu)件的罩40和罩42，所述環(huán)狀構(gòu)件形成為圍繞轉(zhuǎn)子軸的環(huán)狀。附圖標(biāo)記44表示連接體,在該連接體中，導(dǎo)向葉片32和導(dǎo)向葉片34以沿長(zhǎng)度方向相反定向的方式一體連接。特別地，同樣在該實(shí)施方式中，導(dǎo)向葉片32和導(dǎo)向葉片34以沿長(zhǎng)度方向相反定向的方式在長(zhǎng)度方向上一體連接，由此形成連接體44。并置的罩40和罩42以與上述實(shí)施方式相同的方式借助于連接部50彼此連接。同樣在本實(shí)施方式中，連接部50具有形狀過(guò)渡部的作用。
順便提及，以連接體44的形式鍛造導(dǎo)向葉片32和導(dǎo)向葉片34兩個(gè)導(dǎo)向葉片的步驟和工序與如圖2所示的制造轉(zhuǎn)子葉片的情況基本相同。圖4A是與圖3A對(duì)應(yīng)的圖，圖4A示出，當(dāng)在導(dǎo)向葉片32和導(dǎo)向葉片34兩個(gè)導(dǎo)向葉片直接抵接的連接狀態(tài)下鍛造導(dǎo)向葉片32和導(dǎo)向葉片34時(shí)，在導(dǎo)向葉片32和導(dǎo)向葉片34彼此抵接的區(qū)域產(chǎn)生階躍高度。同樣在根據(jù)本實(shí)施方式以連接體44的形式鍛造導(dǎo)向葉片32和導(dǎo)向葉片34兩個(gè)導(dǎo)向葉片的情況下，能夠在由機(jī)械加工設(shè)備的卡盤抓持位于長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部的葉片根部的情況下進(jìn)行機(jī)械加工。同時(shí)，可以在由卡盤抓持位于中間部分的連接部50的情況下進(jìn)行機(jī)械加工。至此已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，僅作為示例說(shuō)明了實(shí)施方式。例如，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了如下情況在連接狀態(tài)下鍛造彼此級(jí)數(shù)差僅為一級(jí)的不同類型的兩個(gè)渦輪葉片。然而，根據(jù)本發(fā)明，也可以在連接狀態(tài)下鍛造級(jí)數(shù)差大于一級(jí)(即，在兩級(jí)以上)的兩個(gè)渦輪葉片。此外，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了在連接狀態(tài)下鍛造兩個(gè)渦輪葉片的情況。然而，特別地在鍛造小尺寸的渦輪葉片的情況下，不論是轉(zhuǎn)子葉片還是導(dǎo)向葉片，還可以在連接狀態(tài)下鍛造多于兩個(gè)(即，三個(gè)以上)的多個(gè)渦輪葉片。在該情況下，理想的是以如下方式形成連接體使得厚壁部位于連接體的長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部。此外，可以在不偏離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)以諸如將各種變型加入本發(fā)明的方式而做出本發(fā)明。例如，本發(fā)明還可以應(yīng)用于制造用于燃?xì)鉁u輪以外的其他渦輪的葉片。本發(fā)明基于2011年7月11日遞交的日本專利申請(qǐng)NO. 2011-152493，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而包含于此。
權(quán)利要求
1.一種鍛造渦輪葉片的方法，其包括以長(zhǎng)度方向上的一體連接體的形式鍛造多個(gè)渦輪葉片，然后將所述一體連接體分離成各所述渦輪葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鍛造渦輪葉片的方法，其特征在于，連接部設(shè)置于各所述渦輪葉片的彼此相鄰的端部之間作為連接各所述渦輪葉片的所述端部的余出部，并且在通過(guò)所述連接部在長(zhǎng)度方向上一體連接各所述渦輪葉片的狀態(tài)下鍛造所述渦輪葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍛造渦輪葉片的方法，其特征在于，所述連接部被設(shè)置為形狀過(guò)渡部，在該形狀過(guò)渡部中，所述連接部的形狀從形狀彼此不同的一個(gè)端部到另一個(gè)端部連續(xù)地變化，使得所述連接部的形狀從所述一個(gè)端部向所述另一個(gè)端部過(guò)渡。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的鍛造渦輪葉片的方法，其特征在于，以使得壁厚大于葉片部的壁厚的厚壁部位于相鄰的兩個(gè)所述渦輪葉片的一體連接狀態(tài)下的長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部的方式進(jìn)行所述鍛造。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍛造渦輪葉片的方法，其特征在于，兩個(gè)所述渦輪葉片均為轉(zhuǎn)子葉片，并且在兩個(gè)所述渦輪葉片以作為所述厚壁部的葉片根部位于長(zhǎng)度方向上的兩個(gè)端部的方式沿長(zhǎng)度方向彼此相反定向的狀態(tài)下進(jìn)行所述鍛造。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的鍛造渦輪葉片的方法，其特征在于，多個(gè)所述渦輪葉片中的至少兩個(gè)為級(jí)數(shù)彼此不同的不同類型的渦輪葉片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍛造渦輪葉片的方法，其特征在于，所述級(jí)數(shù)彼此不同的不同類型的渦輪葉片為彼此級(jí)數(shù)差為一級(jí)的相鄰級(jí)的渦輪葉片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鍛造渦輪葉片的方法，其包括以長(zhǎng)度方向上的一體連接體的形式鍛造多個(gè)渦輪葉片，然后將所述一體連接體分離成各所述渦輪葉片。根據(jù)本發(fā)明的方法，與傳統(tǒng)技術(shù)相比能夠改善材料的產(chǎn)率，并且能夠減少鍛造加工的步驟數(shù)。此外，能夠?qū)u輪葉片鍛造成不產(chǎn)生裂紋的有利的形狀。此外，能夠有效地減小鍛造加工所需要的模具的費(fèi)用。
文檔編號(hào)B21K3/04GK102873243SQ20121024108
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者木村浩二, 岡島琢磨 申請(qǐng)人:大同特殊鋼株式會(huì)社