用于透平葉片加工的方箱結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及透平葉片加工的工裝夾具領(lǐng)域，具體為用于透平葉片加工的方箱結(jié)構(gòu)。
[0002]
【背景技術(shù)】
在中大型透平葉片的加工中，由于葉片型面復(fù)雜難于定位，需要將葉片放入方箱中，通過澆注錫鉍合金將葉片與方箱凝固在一起，方箱就可以作為隨行夾具與葉片一起上機(jī)床，這樣就將定位基準(zhǔn)由葉片型面轉(zhuǎn)換至方箱相互垂直的兩面，便于加工葉根時(shí)進(jìn)行定位。
[0003]目前所用方箱的內(nèi)腔A都是垂直于方箱端面的輪廓面B(見圖1)，葉片一般有葉冠、凸臺(tái)等部件，為了能將葉片穿過方箱放在適當(dāng)?shù)奈恢?，也為了適應(yīng)不同形狀的葉片，方箱的內(nèi)腔都設(shè)計(jì)的比較大，這就導(dǎo)致充滿整個(gè)內(nèi)腔的錫鉍合金用量非常大；而由于錫鉍合金的密度遠(yuǎn)大于普通金屬的密度，錫鉍合金用量大就意味著整個(gè)夾具的重量比較重，機(jī)床的負(fù)荷也就比較大；又由于方箱的內(nèi)腔較葉片型面大，葉片放進(jìn)方箱后，葉片與方箱之間的空隙就非常不均勻，葉片型面往往還是扭曲的，從而造成從方箱的前端面到后端面的空隙也不均勻，也就是說在橫向和縱向兩個(gè)方向的空隙都不均勻，導(dǎo)致澆注的錫鉍合金有的地方薄，有的地方厚，錫鉍合金在冷卻的過程中會(huì)膨脹，厚薄不均勻，熱脹率就不均勻，導(dǎo)致葉片變形，使得葉片與方箱的相對(duì)位置產(chǎn)生偏移，最終影響葉根的加工精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本發(fā)明用于透平葉片加工的方箱結(jié)構(gòu)，其能解決現(xiàn)有方箱內(nèi)腔因與葉片之間空隙不均勻而導(dǎo)致錫鉍合金厚薄不均、熱脹率不同的問題，從而有效減少葉片變形、保證葉根加工精度。
[0005]用于透平葉片加工的方箱結(jié)構(gòu)，其包括方箱箱體，所述方箱箱體設(shè)有內(nèi)腔面，葉片裝夾時(shí)葉片裝夾部位設(shè)置于所述內(nèi)腔面內(nèi)，所述葉片裝夾部位與所述內(nèi)腔面之間的空隙由錫鉍合金填充澆注從而將葉片與方箱箱體結(jié)合成整體，其特征在于:所述方箱箱體的內(nèi)腔面為葉片裝夾部位的型面輪廓的法向包絡(luò)面，所述法向包絡(luò)面的包絡(luò)量為葉片在方箱內(nèi)需要澆注的錫鉍合金的厚度。
[0006]進(jìn)一步的，所述方箱箱體包括上箱體和下箱體，所述上箱體包括上端蓋和上型腔塊，所述下箱體包括下底座和下型腔塊，所述上端蓋扣合安裝于所述下底座上，所述上端蓋的內(nèi)側(cè)安裝有上型腔塊，所述下底座的內(nèi)側(cè)安裝有下型腔塊，所述上型腔塊的內(nèi)型腔面、下型腔塊的內(nèi)型腔面拼合形成所述方箱箱體的內(nèi)腔面。
[0007]進(jìn)一步的，所述上型腔塊與上端蓋之間、下型腔塊與下底座之間均分別通過定位鍵槽、螺釘連接安裝成整體。
[0008]進(jìn)一步的，所述上端蓋的兩端設(shè)有榫頭，所述下底座的兩側(cè)支撐壁上設(shè)有榫齒，所述上端蓋的榫頭配合安裝于所述下底座上的榫齒內(nèi)，并且所述上端蓋與下底座之間通過活節(jié)螺栓和螺母緊固。
[0009]進(jìn)一步的，所述下底座的前端側(cè)面上安裝端面定位塊，所述端面定位塊的上端面凸出于所述下底座的兩側(cè)支撐壁的頂面。
[0010]進(jìn)一步的，所述上型腔塊的內(nèi)型腔面上、下型腔塊的內(nèi)型腔面上分別設(shè)有帶坡口的半圓形澆注口，所述半圓形澆筑口內(nèi)還設(shè)有三角形應(yīng)力槽。
[0011]進(jìn)一步的，所述上型腔塊的內(nèi)型腔面、下型腔塊的內(nèi)型腔面的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)工藝需要先確定葉片在方箱中的位置，再在葉片設(shè)置于方箱內(nèi)時(shí)對(duì)應(yīng)方箱的前端面、后端面和中間部分平行地、等距地截取葉片上的三處型線；將預(yù)先確定的葉片四周需要包裹錫鉍合金的厚度作為葉片型面的法向包絡(luò)量，法向偏置截取的三條型線；再將偏置后的型線合理的分成上下型腔線，保證所分的上、下型腔線無倒鉤，再通過曲線組的方法分別將上、下三條型腔線連成從而形成所述上型腔塊的內(nèi)型腔面、下型腔塊的內(nèi)型腔面。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:方箱箱體的內(nèi)腔面是根據(jù)葉片型面輪廓法向偏置預(yù)定錫鉍合金厚度的包絡(luò)量形成的法向包絡(luò)面，因而當(dāng)葉片放入方箱內(nèi)腔后，方箱內(nèi)腔面與葉片四周形成均勻的空隙，這樣在空隙內(nèi)所澆注的錫鉍金厚薄均勻，用量少、重量輕，能夠有效減輕機(jī)床負(fù)載；同時(shí)，方箱內(nèi)腔面與葉片的四周保持均勻的空隙，可以保持相同的熱脹率，防止葉片變形，保證定位精度；方箱箱體由上端蓋、下底座扣合的分體組合式結(jié)構(gòu)，上端蓋與下底座之間通過活節(jié)螺栓、螺母連接，在錫鉍合金冷卻膨脹時(shí)產(chǎn)生的變形可以通過活節(jié)螺栓傳遞至上箱體，從而減輕下箱體的變形，保證葉片相對(duì)于方箱底面的定位精度；并且由于方箱箱體為組合式結(jié)構(gòu)，上端蓋和下底座是通用的，能夠適用于不同的葉片，根據(jù)待加工葉片型面的不同只需更換相應(yīng)的上型腔塊和下型腔塊就可以了，大大節(jié)省了成本；帶坡口的澆注口便于澆注錫鉍合金，應(yīng)力槽使加工完成后敲碎合金的工作更加方便有效，因而不僅可以澆注低熔點(diǎn)合金，也可以澆注易碎低熔點(diǎn)合金。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有用于透平葉片加工的方箱結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的用于透平葉片加工的方箱結(jié)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的用于透平葉片加工的方箱結(jié)構(gòu)的上箱體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的用于透平葉片加工的方箱結(jié)構(gòu)的下箱體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例方箱內(nèi)型腔面設(shè)計(jì)方法中葉片型線截取示意圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例方箱內(nèi)型腔面設(shè)計(jì)方法中上、下型腔分割示意圖；
圖8為本發(fā)明實(shí)施例中將葉片置于方箱內(nèi)的示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記:10-方箱箱體；11-內(nèi)腔面；12-上箱體；121-上端蓋；1211-榫頭；122-上型腔塊；1221-上型腔塊的內(nèi)型腔面；13-下箱體；131-下底座；1311-榫齒；132_下型腔塊；1321-上型腔塊的內(nèi)型腔面；133-端面定位塊；14-鍵槽結(jié)構(gòu)；15_圓柱頭內(nèi)六角螺釘；16_活節(jié)螺栓；17_帶肩六