CH344285A - Procédé de fabrication d'une aube - Google Patents

Description

  Procédé de     fabrication    d'une aube    Dans un     procédé        connu    de     fabrication    d'une  aube de turbine ou de     compresseur,    par exemple,  présentant des passages de refroidissement s'éten  dant longitudinalement à travers l'aube, on forme  des trous dans une billette, on les remplit d'une ma  tière présentant des propriétés d'écoulement similai  res à celles de la billette, on déforme la billette pour  modifier la forme des trous et l'on     élimine    finale  ment la matière de remplissage, les trous résultants  constituant les passages de refroidissement.

   En pra  tique, les trous sont pratiqués dans la billette par  perçage et présentent ainsi une section transversale  uniforme sur toute leur longueur. Il s'ensuit que les  passages de refroidissement n'ont pas toujours les  formes requises.  



  Ces formes requises sont très variables, car cer  tains profils d'aubes demandent un refroidissement  plus efficace au sommet qu'à la racine. D'autres  nécessitent une épaisseur de métal constante entre  les passages de refroidissement. D'autres encore exi  gent une vitesse d'air approximativement     constante     le long des passages, ou au contraire une vitesse  variable. Le problème qui se pose au fabricant d'au  bes est de former des passages de refroidissement  de diverses formes selon les nécessités, tout en ré  duisant l'usinage des ébauches d'aubes le plus pos  sible.  



  Le procédé de fabrication d'une aube     faisant     l'objet de la présente invention est caractérisé en ce  qu'on part d'une billette comprenant une partie pré  sentant une section transversale rectangulaire et au  moins deux     faces    opposées convergentes, ladite par  tie étant traversée par des trous remplis d'une matière  de remplissage susceptible d'être éliminée subsé-         quemment,    en ce qu'on donne à ladite partie de la       billette,    sur toute sa longueur, une section trans  versale uniforme par un travail à chaud, les trous  présentant alors une section transversale progressi  vement variable,

   et en ce qu'on extrude à travers  une matrice au moins cette partie de la     billette    des  tinée à former la pale de l'aube.  



  Le dessin représente, à titre d'exemple, quatre  mises en     aeuvre    du procédé selon     l'invention.     



  La     fig.    1 est une vue en perspective d'une     billette     utilisée pour la première mise en     oeuvre.     



  La     fig.    2 est une vue de bout correspondant à  la     fig.    1.    La     fig.    3 montre la billette de la     fig.    après       travail    à chaud.    La     fig.    4 est une vue partielle de cette billette  après extrusion.  



  La fia. 5 montre la billette extrudée de     fig.    4  après usinage.  



  La     fig.    6 montre la billette extrudée de la     fig.    4  après laminage.    La     fig.    7 est une coupe de l'aube terminée.    La     fig.    8 est une vue en     perspective    d'une billette  utilisée pour la seconde mise en     oeuvre.       La fia. 9 montre cette seconde billette après tra  vail à chaud.  



  La     fig.    10 est une vue partielle de cette billette  après extrusion.      Les fi-. 11 et 12 sont des coupes de la seconde  billette après     usinage    et laminage respectivement.  



  La     fig.    13 est une vue en     perspective    d'une  billette utilisée pour la     troisième    mise en     oeuvre.     La     fig.    14 montre la billette de la     fig.    13 après  travail à chaud.    La     fig.    15 est une coupe selon     XV-XV    de la       fig.    14.  



  La     fig.    16 montre une partie de l'ébauche extru  dée à     partir    de la billette selon la     fig.    14.  



  Les     fig.    17 à 20 sont des vues d'une billette uti  lisée pour la quatrième mise en     aeuvre,    ces vues  étant semblables à     celles    des     fig.    13 à 16 respecti  vement.  



  Dans la première mise en     oeuvre    du procédé, la  billette 1     (fig.    1) présente la forme d'une pyramide  tronquée, de section transversale     rectangulaire,    dans  laquelle des trous borgnes 2 sont percés parallèle  ment à l'axe de la pyramide.

   Deux trous seulement  sont représentés à la     fig.    1, mais la billette     comprend     dix trous     (fig.    2) et     ces    trous sont remplis d'une  matière de     remplissage.    La     billette    est alors forgée  pour former un parallélépipède 3     (fig.    3), de     sorte     que les trous sont     amincis    en direction de leur ex  trémité fermée. Ces trous sont désignés par 2A à ce  stade.

   On obtient donc une nouvelle billette qui est  ensuite     partiellement    extrudée à travers une matrice  pour former une ébauche d'aube présentant une pale  4     (fig.    4) et une racine 5. La pale 4 présente évi  demment une     section    transversale uniforme sur toute  sa longueur. Les trous sont encore allongés et réduits  en section transversale, comme indiqué en 2B, mais  leur     conicité    est conservée, l'aire de la section trans  versale de chacun d'eux étant plus grande à l'extré  mité libre- qu'à l'extrémité fermée du côté de la  racine.  



  Pour donner à l'aube 6 sa forme finale, la pale  4 peut être usinée ou laminée. Si la pale 4 est usinée,  on obtient l'aube     représentée    à la     fig.    5 dont les  trous 2B restent inaltérés. Ces trous coniques sont  utiles     parce    qu'ils permettent à la vitesse de l'air de  rester constante le long de l'aube, ce qui assure un  refroidissement plus efficace au sommet de l'aube  qu'à la     racine.     



  Si la pale 4 est laminée pour     obtenir    la même  forme finale de l'aube que précédemment, les trous  reprennent à nouveau une section transversale uni  forme sur toute leur longueur, comme représenté en  2C     (fig.    6). Le laminage     convient        particulièrement     pour former la pale, mais jusqu'ici un laminage amin  cissait les trous de     manière    indésirable vers l'extré  mité libre de l'aube. Les stades illustrés par les       fig.    3, 4 et 6 sont     ainsi    particulièrement utiles.  



  Quelle que soit la manière dont l'aube 6 est for  mée, elle présente la section transversale représentée  à la     fig.    7. La dimension relative de cette section à  celle de- la     billette    avant l'extrusion est indiquée par  le profil en traits pointillés à la     fig.    2.    On donne à la racine 5 la forme     convenable,     par exemple en sapin, par usinage avec ou sans for  geage     préliminaire,    et des trous sont     percés    dans  cette racine pour     rencontrer    les trous de la pale.  



  La     billette    1 représentée à la     fig.    8 pour la  seconde mise en     oeuvre    du procédé présente la même  forme que la billette de la     fig.    1, mais les trous 2  sont percés parallèlement à deux faces opposées de  la pyramide. Il s'ensuit que, lorsque la billette a été  transformée en parallélépipède     (fig.    9) et partielle  ment extrudée à la forme représentée à la     fig.    10, les  trous dans la billette sont séparés les uns des autres  par des     parties    métalliques 7 de section transversale  progressivement variable.

   Les     fig.    11 et 12 corres  pondent aux     fig.    5 et 6 respectivement de la première       mise    en     oeuvre.    La     fig.    12 montre un avantage par  ticulier de cette mise en     aeuvre,    en ce sens que  l'épaisseur du métal entre chaque trou et la     partie     la plus proche de la surface extérieure de l'aube est  pratiquement     constante.     



  La billette initiale peut être trapézoïdale à la  manière d'un coin tronqué, comme représenté à la       fig.    13 pour la troisième mise en     oeuvre    du procédé,  la section transversale étant toujours rectangulaire.  Un travail à chaud change alors la forme aussi bien  que la     dime.nsion.de    la section transversale des trous,  qui deviennent approximativement elliptiques. Les  trous à ce stade sont représentés en 2D aux     fig.    14  et 15. Après extrusion, les trous varient comme le  montre la     fig.    16.  



  Les trous peuvent être percés depuis la grande  extrémité de la billette plutôt que depuis la petite  extrémité, comme dans la billette représentée à la       fig.    17 pour la quatrième     mise    en     oeuvre    du procédé.  Il en résulte qu'après le forgeage et l'extrusion par  tielle, la section transversale des trous varie de     forme     et de dimension comme représenté schématiquement       par    les     fig.    18 et 19.  



  L'ébauche présente grossièrement la forme  requise pour l'aube finale. L'extrusion est arrêtée de       préférence    alors qu'une     partie    de la billette est     encore     dans la     matrice,    la     partie    non extrudée constituant  une ébauche pour la racine de l'aube.  



  Dans chaque cas, les passages remplis dans  l'aube extrudée présentent une conicité correcte et  ils     peuvent    s'agrandir de la racine au sommet ou du  sommet à la racine, selon les cas, le     procédé    per  mettant de répondre aux diverses conditions impo  sées à l'aube finie. Comme on l'a vu, l'ébauche ex  trudée peut être laminée, de manière à     s'amincir    en  section transversale de la racine au sommet, la     coni-          cité    des trous étant ainsi réduite ou même suppri  mée, ou la partie extrudée de l'aube peut être usinée  de manière à     s'amincir    en section transversale de la  racine au sommet, la conicité des trous restant  inchangée.  



  Les trous peuvent traverser complètement la  billette et, par conséquent, l'ébauche de l'aube, y  compris la racine formée à     partir    de la billette. Si  les trous sont     borgnes,    la billette est, de préférence,      extrudée avec la partie présentant les trous en tête,  de sorte que la partie sans trous forme la racine, et  des trous peuvent être percés ensuite dans cette ra  cine pour se     raccorder    à ceux de la pale. La billette  peut aussi être extrudée en plaçant la partie exempte  de trous en tête, et     cette        partie    peut être modifiée  pour former un blindage à travers lequel des trous  sont     percés    pour rejoindre ceux de la pale.

   Si toute  la     billette    est     extrudée,    une     extrémité    peut être       exempte    de trous et modifiée ensuite pour former  la racine.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication d'une aube, caractérisé en ce qu'on part d'une billette comprenant une partie présentant une section transversale rectangulaire et au moins deux faces opposées convergentes, ladite partie étant traversée par des trous remplis. d'une matière de remplissage susceptible d'être éliminée subséquemment, en ce qu'on donne à ladite partie de la billette, sur toute sa longueur, une section transversale uniforme par un travail à chaud, les trous présentant alors une-section transversale pro gressivement variable, et en ce qu'on extrude à tra vers une matrice au moins cette partie de la billette destinée à former la pale de l'aube.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on arrête l'extrusion, tandis qu'une partie de la billette est encore dans la matrice, la partie non extrudée constituant une ébauche pour la racine de l'aube. 2. Procédé selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce qu'on lamine la partie extrudée de ma nière que sa section transversale diminue progressi vement de la racine au sommet, la conicité des trous étant ainsi au moins partiellement réduite. 3. Procédé selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce qu'on usine la partie extrudée de manière que sa section transversale diminue progressivement de la racine au sommet, la conicité des trous res tant inchangée. 4.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce qu'on part d'une billette dont les trous sont bor gnes et en ce qu'on extrude la billette les trous en tête, de manière que la partie non trouée forme la racine de l'aube.