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Procédé à froid pour la fabricationd'aubes de turbine creuses et sans joint, à pied massif.
Les aubes de turbine à pied ou à pièce de fixa- t'ion ne peuvent,à cause de leur forme propre dans presque tous les cas' pour autant qu'elles sont faites d'une pièce, être fabriquées au moyen de dispositifs de copiage spé- ciaux d'une manière très compliquée, par enlèvement de copeaux. A ceci s'ajoute encore que, par suite de la forme particulière des aubes, il n'est fréquemment pas possible d'évider celles-ci au moyen d'outils enlevant des copeaux.
Avec ce mode de fabrication, l'aube est toujours relativement lourde, ce qui est un grand inconvénient car toute diminution de poids a une très grande importance pour les conditions dynamiques auxquelles l'aube est soumise en fonctionnement. En outre; lors de l'usinage, les fibres sont tranchées, de sorte qu'il se produit un affaiblissement-de la matière en particulier à l'endroit de fixe,., tion, c'est à dire à l'endroit où il y a déjà une forte
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contraction par la transition du pied à l'aube. La fabrica- tion est également très coûteuse et peu économique car la plus grande partie de la matière est transformée en copeaux et est ainsi perdue.
On a essayé de fabriquer les aubes en deux ou en trois parties en formant le pied ou la pièce de fixation au moyen d'une matière massive et en soudant l'aube elle- même, faite de deux tôles façonnées à l'avance, sur le pied ou la pièce de fixation en vue d'obtenir une diminution de poids. Lors de la soudure, on neeut toutefois jamais con- server la précision nécessaire. En outre, l'aube ne répond pas aux conditions imposées. On ne pourrait pas atteindre le but non plus au moyen de rivets et de moyens auxiliaires analogues car il faut considérer que dans beaucoup de cas les aubes doivent, cause des températures élevées se présentant dans le fonctionnement, être fabriquées en une matière résistant à la chaleur.
Le nouveau procédé esquissé ci-après a pour point de départ le problème consistant à former les aubes sans enlèvement de copeaux à partir d'une seule pièce en tenant compte de l'allure des fibres et avec la plus petite con- sommation de matière. Hors du pied massif, en forme une au- be creuse dont les parois sont appropriées aux forces se présentant et vont donc en s'amincissant de l'endroit de fi- xation vers l'extrémité libre et qui présente une allure ininterrompue des fibres depuis le pied jusqu'à l'extrémité libre de l'aube.
Le produit de départ pour ce façonnage sans en- lèvement de copeaux peut avoir des sections transversales différentes; il est seulement essentiel que l'allure des fi- bres soit parallèle à l'axe longitudinal de la pièce.
Le procédé de fabrication suivant l'invention sera expliqué plus en détail à l'aide du dessin.
La fige 1 montre une vue de côté de l'aube.
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La fig. 2 est une coupe longitudinale faite suivant la ligne A-B de la fige 1.
La fig. 3 montre une coupe transversale faite suivant la ligne C-D de la fig. 1.
La fige 4 est une vue de dessus regardée par le cote d'aube.
Les fig. 5 et 6 montrent émue de dessus et en vue de cote une pièce de départ donnée à titre d'exemple.
Les fige 7 et 8 montrent la. vue de face et la vue de opte de la pièce après que le pied ou la pièce de fixation a été formé par compression.
Les fig. 9 et 10 représentent la vue de face et la vue de cote après la première opération de refoulement.
Les fige 11, 12 et 13 montrent la vue de face, la vue de côté et la vue de dessus du pied ou de la pièce de fixation avec la platine, après le second refoulement.
Les fig. 14 et 15 montrent la vue de face et la eaupe longitudinale aprèsle repoussage.
Les fig, 16, 17 et 18 montrent la vue de face, la coupe longitudinale et la vue de dessus du corps creux ayant subi l'étirage préalable et comportant un pied.
Les fige l à 4 représentent l'aube sous sa forme définitive qui comporte deux parties principales, le pied massif ou la pièce de fixation a et la partie d'aube creuse b. La transition', de l'aube vers le pied est désignée par.9., et les parois de l'aube par 1 et k et les arêtes de l'aube par .1 et m.
On a représente à titre d'exemple aux fige 5 et 6 la pièce de départ dans laquelle les fibres s'étendent dans la direction longitudinale pour une section rectan- gulaire par exemple ou ovale. La pièce est faite en une matière extrêmement résistante, par exemple à forte proportion de nickel.
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Après l'estampage du pied ou de la pièce de fixation a avec la partie d'aube d proprement dite maintenue sous la forme initiale, la pièce prend la forme représentée aux fige 7 et 8, à partir de laquelle on obtient par d'autres opérations d'estampage d'abord une ou plusieurs formes intermédiaires, par exemple suivant :les fige 9 et 10 et ensuite la platine e restée attachée à la pièce de pied a suivant les fige 11, 12 et 13.
Les fig. 14 et 15 montrent la suite du développement de la forme après le repoussage de la platine e. A partir de la platine repoussée e on forme par étirage le corps creux f dont le côté g, plat ou faiblement recourbé, correspond à la paroi interne h de l'aube 1 (fig.2 et 3) et dont le côté 1 fortement recourbé correspond à la paroi externe k de l'aube (fig.2 et 3).//Par compression du côté g, plat ou faiblement recourbé, d@ corps creux f, on obtient finalement la paroi interne à de l'aube et par reccurbement du côté i fortement bombé on obtient la paroi externe k de l'aube. Par une opération d'estampage, on donne encore une forme plus vive aux arêtes 1 et m de l'aube.
Cet estampage à arêtes vives est rendu possible par des épaississements des parois prévus dans les transi- tiors des côtés g et 1 du corps creux f (fig.18). Dans le cas d'aubes à sollicitation particulièrement forte, on peut prévoir également desépaississements analogues sous forme'de nervures de renforcement à l'intérieur des parois mêmes de l'aube pour augmenter la stabilité de l'aube, mais également pour agrandir la surface en vue d'obtenir une meilleure évacuation de la chaleur.
Les parois de l'aube sont avantageusement maintenues plus épaisses dans la trans i tion c (fig.2) du pied ou la pièce de fixation vers l'aube b à cause de la sollicitation se présentant et peuvent aller en diminuant d'épaisseur vers l'extrémité de l'aube. La transition.2 est estampée .de façon voulue par une pression dans la direction de l'axe de l'aube.
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Il résulte de l'explication do.'procède que l'allure initiale des fibres depuis le pied ou la pièce de fixation jusqu'à l'extrémité libre de l'aube reste conservée sans interruption vu que les fibres dirigées suivant la longueur dans le produit de départ (fig.5 et 6) sont dirigées par l'opération d'estampage du pied vers le bord de la platine et sont donc parallèles à la surface de la platine. Lors des opérations d'étirage, elles sont alors allongées à travers les parois de l'aube jusqu'à l'extrémité libre de celles-ci.
Dans la partie médiane de la platine qui est tournée du coté opposé au pied ou à la pièce de fixation, les fibres sont entortillées ou nouées par les estampages et viennent se placer, dans l'aube terminée,; dans la transition intérieure entre la pièce de fixation et l'aube où elles servent simplement de matière de remplissage. Elles ne sont soumises par conséquent à aucune sollicitation spéciale.
Des essais ont montré que l'on peut fabriquer slivant le procédé esquissé des aubes de turbine en n'importe quelle matière et ..avant tout en des aciers résistant à la chaleur, à forte proportion de nickel. On peut également fabriquer des aubes de turbine suivant le procédé esquissé à partir de matières pour lesquelles le produit de départ, c,est à dire la pièce traitée, est avantageusement coulée et,par suite de la constitution intérieure de la texture, l'allure des fibres est sans importance essentielle.
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