JPH0465740B2 - - Google Patents
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- JPH0465740B2 JPH0465740B2 JP60093534A JP9353485A JPH0465740B2 JP H0465740 B2 JPH0465740 B2 JP H0465740B2 JP 60093534 A JP60093534 A JP 60093534A JP 9353485 A JP9353485 A JP 9353485A JP H0465740 B2 JPH0465740 B2 JP H0465740B2
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- aerof
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Classifications
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K3/00—Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like
- B21K3/04—Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like blades, e.g. for turbines; Upsetting of blade roots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
- B21B1/0815—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel from flat-rolled products, e.g. by longitudinal shearing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H7/00—Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons
- B21H7/16—Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons turbine blades; compressor blades; propeller blades
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/02—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from one piece
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、金属加工に係り、更に詳細にはガス
タービンエンジンのエーロフオイル部品の型圧延
成形及びプレス加工に係る。
タービンエンジンのエーロフオイル部品の型圧延
成形及びプレス加工に係る。
背景技術
軸流型ターボ機械の圧縮機セクシヨンに於て
は、ベーン及びブレードが設けられている。ステ
ータとも呼ばれるベーンは静止構造体であり、空
気流の方向を転換する機能を有している。ベーン
の断面はエーロフオイルの形状をなしており、そ
の典型的な部品は約50〜80mmの長さを有し、約25
mmの翼弦長さを有し、約2.5mmの最大断面厚さを
有している。ベーン組立体は環状体の周縁の周り
に放射状に配設された複数個のベーンよりなつて
いる。典型的なベーン組立体に於ては、それぞれ
ジート状金属にて形成された周縁方向に延在する
インナリング部材及びアウタリング部材が設けら
れている。各ベーンはインナリング部材及びアウ
タリング部材に設けられたスロツト内に嵌込まれ
且つこれらに溶接され、これにより車輪のスポー
クがリムとハブとを互いに接続している如く、イ
ンナリング部材及びアウタリング部材を半径方向
に互いに接続する。高度に発展したガスタービン
に於ては、ベーンは圧縮機の比較的高温且高圧の
部分に使用されるよう、高温特性に優れたニツケ
ル合金にて形成されることがある。ベーンは正確
な寸法にて製造されなければならず、またエンジ
ンの効率を高くするためにはベーン組立体内に正
確に配置されなければならない。しかしニツケル
合金、特にニツケル超合金は一般に加工性が悪
く、従つてエーロフオイルを正確な形状に成形す
ることは容易でない。
は、ベーン及びブレードが設けられている。ステ
ータとも呼ばれるベーンは静止構造体であり、空
気流の方向を転換する機能を有している。ベーン
の断面はエーロフオイルの形状をなしており、そ
の典型的な部品は約50〜80mmの長さを有し、約25
mmの翼弦長さを有し、約2.5mmの最大断面厚さを
有している。ベーン組立体は環状体の周縁の周り
に放射状に配設された複数個のベーンよりなつて
いる。典型的なベーン組立体に於ては、それぞれ
ジート状金属にて形成された周縁方向に延在する
インナリング部材及びアウタリング部材が設けら
れている。各ベーンはインナリング部材及びアウ
タリング部材に設けられたスロツト内に嵌込まれ
且つこれらに溶接され、これにより車輪のスポー
クがリムとハブとを互いに接続している如く、イ
ンナリング部材及びアウタリング部材を半径方向
に互いに接続する。高度に発展したガスタービン
に於ては、ベーンは圧縮機の比較的高温且高圧の
部分に使用されるよう、高温特性に優れたニツケ
ル合金にて形成されることがある。ベーンは正確
な寸法にて製造されなければならず、またエンジ
ンの効率を高くするためにはベーン組立体内に正
確に配置されなければならない。しかしニツケル
合金、特にニツケル超合金は一般に加工性が悪
く、従つてエーロフオイルを正確な形状に成形す
ることは容易でない。
充実体に対し機械加工のみを行うことによつて
エーロフオイルが形成されてもよいが、ベーンの
製造に於ては経済性の理由から精密鍛造が好まし
い。しかし精密鍛造は正確性の点で制限され、ベ
ーンが受入れられ且溶接されるインナ及びアウタ
リング部材の嵌合部に於ては公差の変動が受入れ
られなければならない。かかる嵌合部の公差が存
在することにより、溶接部の間隙の大きさは所望
の値よりも大きく、ベーンの整合に関する変動も
最適状態よりも大きくなる。設計の理論的完全性
よりのずれが大きくなればなる程、エンジンの効
率が低下する。かくして従来に於てはエーロフオ
イルをより正確に形成する必要があり、本発明は
この点に関する改良をなすものである。
エーロフオイルが形成されてもよいが、ベーンの
製造に於ては経済性の理由から精密鍛造が好まし
い。しかし精密鍛造は正確性の点で制限され、ベ
ーンが受入れられ且溶接されるインナ及びアウタ
リング部材の嵌合部に於ては公差の変動が受入れ
られなければならない。かかる嵌合部の公差が存
在することにより、溶接部の間隙の大きさは所望
の値よりも大きく、ベーンの整合に関する変動も
最適状態よりも大きくなる。設計の理論的完全性
よりのずれが大きくなればなる程、エンジンの効
率が低下する。かくして従来に於てはエーロフオ
イルをより正確に形成する必要があり、本発明は
この点に関する改良をなすものである。
本発明はシート状金属を圧延することを含んで
おり、かかる圧延に関する多大の技術が存在す
る。これらのうち本発明に特に関連する従来技術
は米国特許第4320649号である。この米国特許に
於ては、金属ストリツプの型圧延された加工片に
対しスタンプ加工を行うことによりドアのヒンジ
を形成することが示されている。ストリツプの圧
延工程は二つの互いに対向する同様の断面形状体
がストリツプの長手方向に延在する溝により分割
された断面形状を形成することを含んでいる。こ
の場合長手方向に延在する溝はストリツプがスタ
ンプ加工用金型内を通過する際にストリツプを位
置決めするための案内手段として使用される。こ
れと幾分か類似したプロセスが本発明の一部に於
て使用されている。しかしバスタービンエンジン
のベーンを構成するより正確でより複雑なキヤン
バを有する構造体を正確に製造するためには、
種々の改善が必要であつた。
おり、かかる圧延に関する多大の技術が存在す
る。これらのうち本発明に特に関連する従来技術
は米国特許第4320649号である。この米国特許に
於ては、金属ストリツプの型圧延された加工片に
対しスタンプ加工を行うことによりドアのヒンジ
を形成することが示されている。ストリツプの圧
延工程は二つの互いに対向する同様の断面形状体
がストリツプの長手方向に延在する溝により分割
された断面形状を形成することを含んでいる。こ
の場合長手方向に延在する溝はストリツプがスタ
ンプ加工用金型内を通過する際にストリツプを位
置決めするための案内手段として使用される。こ
れと幾分か類似したプロセスが本発明の一部に於
て使用されている。しかしバスタービンエンジン
のベーンを構成するより正確でより複雑なキヤン
バを有する構造体を正確に製造するためには、
種々の改善が必要であつた。
発明の開示
本発明の目的は、キヤンバ（反り）を有する断
面形状及び凹状形状を有するエーロフオイルを正
確に且経済的に製造する方法を提供することであ
る。
面形状及び凹状形状を有するエーロフオイルを正
確に且経済的に製造する方法を提供することであ
る。
本発明によれば、ベーンを製造するためにユニ
ークな一連の工程が使用される。まず第一の矩形
断面形状を有する通常の金属ストリツプが、一方
の側面に平坦面を有し他方の側面にストリツプの
長さに沿つて延在する中央リブを有する断面形状
に型圧延され。リブの両側に於ける断面形状はエ
ーロフオイルの形状をないしており、互いに対向
するエーロフオイル形状体の比較的薄い部分がリ
ブに近接している。かくしてストリツプを成形し
その断面形状が対称であることにより、圧延工程
及びその後の湾曲工程が容易に行われる。次いで
所定形状に成形されたストリツプはリブの線の両
側に実質的に矩形のエーロフオイルの形状をなす
部材を郭定する孔を形成すべく、横方向及び長手
方向にスロツトが形成される。かくして形成され
るエーロフオイル形状をなす部材はそれらの長手
方向端部に於てはウエブによりストリツプの長さ
に沿つて互いに接続されている。またリブ線の両
側のウエブを互いに接続する横断部材も存在し、
これらの横断部材はそれらの中央に元のリブ形状
の部分を有している。かくしてスロツト加工工程
により形成された格子構造体は矩形のエーロフオ
イル部材を互いに他に対し所定の空間的位置関係
に維持し、またリブが金型内の適当な係合手段と
係合することにより金型に対し所定の空間位置関
係を維持する。エーロフオイルの端部に於けるウ
エブの形状及び配置により、次の工程に於て各エ
ーロフオイルをその長手方向軸線の周りに凹状に
湾曲させることが可能である。金型によるプレ
ス、好ましくはエーロフオイルに徐々に力を与え
その力をエーロフオイルの最大湾曲状態に於て一
時的に維持することによりスプリングバツクが低
減される。最後にエーロフオイルを互いに分離し
端部の形状を正確に郭定すべく、エーロフオイル
を互いに接続するウエブがエーロフオイルより除
去される。次いで各ベーンは必要に応じて最終の
仕上げ加工に付される。
ークな一連の工程が使用される。まず第一の矩形
断面形状を有する通常の金属ストリツプが、一方
の側面に平坦面を有し他方の側面にストリツプの
長さに沿つて延在する中央リブを有する断面形状
に型圧延され。リブの両側に於ける断面形状はエ
ーロフオイルの形状をないしており、互いに対向
するエーロフオイル形状体の比較的薄い部分がリ
ブに近接している。かくしてストリツプを成形し
その断面形状が対称であることにより、圧延工程
及びその後の湾曲工程が容易に行われる。次いで
所定形状に成形されたストリツプはリブの線の両
側に実質的に矩形のエーロフオイルの形状をなす
部材を郭定する孔を形成すべく、横方向及び長手
方向にスロツトが形成される。かくして形成され
るエーロフオイル形状をなす部材はそれらの長手
方向端部に於てはウエブによりストリツプの長さ
に沿つて互いに接続されている。またリブ線の両
側のウエブを互いに接続する横断部材も存在し、
これらの横断部材はそれらの中央に元のリブ形状
の部分を有している。かくしてスロツト加工工程
により形成された格子構造体は矩形のエーロフオ
イル部材を互いに他に対し所定の空間的位置関係
に維持し、またリブが金型内の適当な係合手段と
係合することにより金型に対し所定の空間位置関
係を維持する。エーロフオイルの端部に於けるウ
エブの形状及び配置により、次の工程に於て各エ
ーロフオイルをその長手方向軸線の周りに凹状に
湾曲させることが可能である。金型によるプレ
ス、好ましくはエーロフオイルに徐々に力を与え
その力をエーロフオイルの最大湾曲状態に於て一
時的に維持することによりスプリングバツクが低
減される。最後にエーロフオイルを互いに分離し
端部の形状を正確に郭定すべく、エーロフオイル
を互いに接続するウエブがエーロフオイルより除
去される。次いで各ベーンは必要に応じて最終の
仕上げ加工に付される。
また圧延工程に於て採用される平坦な側面を有
する特殊な断面形状により、成形されたストリツ
プにより一層の正確さが達成される。かかる正確
さはスタンプ加工工程に引き継がれる。また格子
状のウエブとの共働に於てリブを使用することに
より、エーロフオイル部品は迅速に且低廉に所望
のベーン形状に正確に湾曲される。
する特殊な断面形状により、成形されたストリツ
プにより一層の正確さが達成される。かかる正確
さはスタンプ加工工程に引き継がれる。また格子
状のウエブとの共働に於てリブを使用することに
より、エーロフオイル部品は迅速に且低廉に所望
のベーン形状に正確に湾曲される。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
発明を実施するための最良の形態
これより本発明を、軸流ターボ機械のためのベ
ーンであつて、上述の発明の背景の欄に於て記載
された公称寸法を有し、Waspaloy、IN−718、
Ｉ nconel Ｘ−750の如き鍛練されたニツケル超
合金にて形成されたベーンを製造することに関し
説明するが、本発明は他の材料にて形成された同
様の他の機械部品の製造にも有用である。
ーンであつて、上述の発明の背景の欄に於て記載
された公称寸法を有し、Waspaloy、IN−718、
Ｉ nconel Ｘ−750の如き鍛練されたニツケル超
合金にて形成されたベーンを製造することに関し
説明するが、本発明は他の材料にて形成された同
様の他の機械部品の製造にも有用である。
本明細書に於けるベーンは、第１図に示されて
いる如くキヤンバを有し凹状側面２２を有するエ
ーロフオイル２０（空気又はガスの流れを導くよ
う構成された任意の部材）を指称する。ベーンは
長さＬを有し、最大厚さＴを有し、リーデイング
エツジ２４よりトレーリングエツジ２６まで延在
する翼弦Ｃを有している。ベーンの湾曲の程度
は、凹状側面２２とこれとは反対側の凸状側面２
８との間の中間点である平均キヤンバ線Ｄの形状
に反映される。キヤンバ及び断面寸法はベーンの
長さに沿つて変化していてよく、添付の図面には
トレーリングエツジのありふれた形状ではない複
雑な形状の部分３０を有するベーンが図示されて
いる。ベーンの一端にはタブ３２が設けられてい
る。このタブはベーンを保持するリングと共働す
るベーン上の構造的手段である。本発明に於て
は、ベーンの断面積はドツグレツグ部３０の近傍
を除きベーンの長さに沿つて実施的に一定であ
る。
いる如くキヤンバを有し凹状側面２２を有するエ
ーロフオイル２０（空気又はガスの流れを導くよ
う構成された任意の部材）を指称する。ベーンは
長さＬを有し、最大厚さＴを有し、リーデイング
エツジ２４よりトレーリングエツジ２６まで延在
する翼弦Ｃを有している。ベーンの湾曲の程度
は、凹状側面２２とこれとは反対側の凸状側面２
８との間の中間点である平均キヤンバ線Ｄの形状
に反映される。キヤンバ及び断面寸法はベーンの
長さに沿つて変化していてよく、添付の図面には
トレーリングエツジのありふれた形状ではない複
雑な形状の部分３０を有するベーンが図示されて
いる。ベーンの一端にはタブ３２が設けられてい
る。このタブはベーンを保持するリングと共働す
るベーン上の構造的手段である。本発明に於て
は、ベーンの断面積はドツグレツグ部３０の近傍
を除きベーンの長さに沿つて実施的に一定であ
る。
本発明に従つてベーンを製造する一連の工程が
第２図に解図的に示されている。要約すれば、圧
延工程は矩形断面のストリツプを第３図に示され
た断面形状に転換する。次いでかくして成形され
たストリツプは縁部のバリを除去すべく他の手段
によりスリツトが形成され又はトリミングされ
る。次いで成形されたストリツプはスロツトを形
成すべくプログレツシブ金型又は一連の金型内に
挿入され、しかる後プレスにより凹状の部品に成
形され、しかる後個々のベーンを分離すべく剪断
される。
第２図に解図的に示されている。要約すれば、圧
延工程は矩形断面のストリツプを第３図に示され
た断面形状に転換する。次いでかくして成形され
たストリツプは縁部のバリを除去すべく他の手段
によりスリツトが形成され又はトリミングされ
る。次いで成形されたストリツプはスロツトを形
成すべくプログレツシブ金型又は一連の金型内に
挿入され、しかる後プレスにより凹状の部品に成
形され、しかる後個々のベーンを分離すべく剪断
される。
第３図は圧延工程に於て製造された成形された
ストリツプ３４を示している。二段拘高速延機の
如き二つ又はそれ以上の圧延ステーシヨンが使用
される。最初のステーシヨンに於ては、シート状
金属が最終断面形状と実質的に一致しているが最
終厚さよりも約20％厚い断面形状に成形される。
第二のステーシヨンに於ては、金属ストリツプは
第３図に示された断面形状に類似の断面形状に仕
上げ成形される。各ステーシヨンに於てはストリ
ツプは連続的に圧延ロールに通され、加工硬化を
排除し圧延を容易に行うべくストリツプに対する
焼きなましが適宜に行われる。最終的に厚さが最
大である位置に於て測定した場合に於けるストリ
ツプの全圧下量は約50％である。
ストリツプ３４を示している。二段拘高速延機の
如き二つ又はそれ以上の圧延ステーシヨンが使用
される。最初のステーシヨンに於ては、シート状
金属が最終断面形状と実質的に一致しているが最
終厚さよりも約20％厚い断面形状に成形される。
第二のステーシヨンに於ては、金属ストリツプは
第３図に示された断面形状に類似の断面形状に仕
上げ成形される。各ステーシヨンに於てはストリ
ツプは連続的に圧延ロールに通され、加工硬化を
排除し圧延を容易に行うべくストリツプに対する
焼きなましが適宜に行われる。最終的に厚さが最
大である位置に於て測定した場合に於けるストリ
ツプの全圧下量は約50％である。
第３図に示されている如く、ストリツプ３４の
一方の側面３６は平坦であるが、反対側の側面は
所定の形状をなしている。この断面形状は二つの
互いに対向する対称的な部分３８及び４０を有し
ており、各部分は典型的なテーパ状をなすエーロ
フオイル形状を有しており、その比較的薄い部分
４８及び５０はストリツプの中心線を横切つて互
いに面している。ストリツプの縁部にバリ４４及
び４６（図に於て仮想線にて示されている）が発
生すると、それらのバリは通常の切断又は剪断工
程に於て除去される。ストリツプの断面形状は横
方向には対称的であるが垂直方向には非対称であ
る。
一方の側面３６は平坦であるが、反対側の側面は
所定の形状をなしている。この断面形状は二つの
互いに対向する対称的な部分３８及び４０を有し
ており、各部分は典型的なテーパ状をなすエーロ
フオイル形状を有しており、その比較的薄い部分
４８及び５０はストリツプの中心線を横切つて互
いに面している。ストリツプの縁部にバリ４４及
び４６（図に於て仮想線にて示されている）が発
生すると、それらのバリは通常の切断又は剪断工
程に於て除去される。ストリツプの断面形状は横
方向には対称的であるが垂直方向には非対称であ
る。
ストリツプの中央に沿つてリブ４２が長手方向
に延在している。リブ４２はその形状が明確であ
ることによりエーロフオイルの穏やかな外形線に
より与えられる案内よりもストリツプが圧延ロー
ル内へ進入する際にストリツプにより良好な案内
が与えられるという点に於て、ストリツプを連続
的に圧延することを容易にし、ストリツプの横方
法のふらつきが防止される。更にストリツプの一
方の側面を平坦面に形成することにより、ストリ
ツプのその表面を横切る任意の与えられた横方向
位置に於て断面厚さに関し非常に正確な制御を行
うことができる。このことは所定の形状がストリ
ツプの両側面に形成される場合の状況とは対照的
である。ストリツプの両側面が所定の形状に成形
される場合には、圧延ロールの互いに他に対する
横方向の非整合によりストリツプの厚さに誤差が
生じる。第３図に示された断面形状に於ける更に
他の一つの利点は、成形中に中心平面剪断破損の
虞れが低減されるということである。本願発明者
らが使用した材料については、完全に対照的な断
面形状のストリツプが高圧下率の圧延に曝される
と、横方向平面剪断破損が生じることがある。第
３図に示された断面形状の成形に於ては、圧延さ
れた金属の断面形状に於ける最大剪断平面の垂直
方向位置は連続的な圧延工程中に徐々に変位する
ものと考えられる。かくして上述の如き剪断破損
の問題が最小限に抑えられる。勿論繰返し行われ
る焼なましによつても破損が回避されるが、本発
明は必要とされる焼なましの数を低減することが
できるという利点を有している。
に延在している。リブ４２はその形状が明確であ
ることによりエーロフオイルの穏やかな外形線に
より与えられる案内よりもストリツプが圧延ロー
ル内へ進入する際にストリツプにより良好な案内
が与えられるという点に於て、ストリツプを連続
的に圧延することを容易にし、ストリツプの横方
法のふらつきが防止される。更にストリツプの一
方の側面を平坦面に形成することにより、ストリ
ツプのその表面を横切る任意の与えられた横方向
位置に於て断面厚さに関し非常に正確な制御を行
うことができる。このことは所定の形状がストリ
ツプの両側面に形成される場合の状況とは対照的
である。ストリツプの両側面が所定の形状に成形
される場合には、圧延ロールの互いに他に対する
横方向の非整合によりストリツプの厚さに誤差が
生じる。第３図に示された断面形状に於ける更に
他の一つの利点は、成形中に中心平面剪断破損の
虞れが低減されるということである。本願発明者
らが使用した材料については、完全に対照的な断
面形状のストリツプが高圧下率の圧延に曝される
と、横方向平面剪断破損が生じることがある。第
３図に示された断面形状の成形に於ては、圧延さ
れた金属の断面形状に於ける最大剪断平面の垂直
方向位置は連続的な圧延工程中に徐々に変位する
ものと考えられる。かくして上述の如き剪断破損
の問題が最小限に抑えられる。勿論繰返し行われ
る焼なましによつても破損が回避されるが、本発
明は必要とされる焼なましの数を低減することが
できるという利点を有している。
次いで成形されたストリツプはプログレツシブ
金型又は一連の金型に通されることにより完成し
たベーンに成形される。この過程に於ける一連の
変化が、ストリツプが矢印５２にて示された方向
へ金型内を通過する際に於けるストリツプをその
上面の側より見て示す第４図に示されている。位
置５４に示されたストリツプ３４は第３図に示さ
れたストリツプと同一の形状を有している。中央
リブ４２はストリツプを金型内へ案内するために
使用される。金型による第一のスタンプ加工工程
が位置５６に示されており、この工程はストリツ
プに切欠き又はスロツトを形成する工程である。
ストリツプの実質的な部分が除去され廃棄され、
特にエーロフオイルのリーデイングエツジ６０及
び６０′を郭定すべく外部片５９及び５８′が除去
される。長手方向のスロツト６２がストリツプの
中央に形成され、かくしてストリツプの中央に存
在していたリブの一部が除去され、エーロフオイ
ルのトレーリングエツジ６４及び６４′が郭定さ
れる。更にエーロフオイルの矩形体の端部６７及
び６７′を郭定すべく、横方向スロツト６６，６
６ａ，６６ｂ，６６ｃが形成される。かかるスロ
ツト形成工程により、ストリツプの中心線４１の
両側の長手方向ウエブ６８が横方向ウエブ７０に
より互いに接続された状態にて長手方向ウエブ６
８により互いに接続されたエーロフオイル矩形体
よりなる格子が形成される。ウエブの格子により
エーロフオイルが所定の空間位置関係に維持され
る。リブの残留部分４２ａ及び４２ｂは横方向ウ
エブ７０上に残存し、従つてそれらの残留部分は
金型内の係合案内部と係合され、これによりエー
ロフオイルが金型内に正確に位置決めされる。ウ
エブ６８はエーロフオイルの断面の実質的に最も
厚い部分に於て隣接するエーロフオイルを長手方
向に接続している。この長手方向ウエブ６８の大
きさが小さくその位置が適宜な位置であることに
より、上述の種々の目的を達成することができ、
しかも後に説明するようにキヤンバ加工（湾曲加
工）に干渉することがない。
金型又は一連の金型に通されることにより完成し
たベーンに成形される。この過程に於ける一連の
変化が、ストリツプが矢印５２にて示された方向
へ金型内を通過する際に於けるストリツプをその
上面の側より見て示す第４図に示されている。位
置５４に示されたストリツプ３４は第３図に示さ
れたストリツプと同一の形状を有している。中央
リブ４２はストリツプを金型内へ案内するために
使用される。金型による第一のスタンプ加工工程
が位置５６に示されており、この工程はストリツ
プに切欠き又はスロツトを形成する工程である。
ストリツプの実質的な部分が除去され廃棄され、
特にエーロフオイルのリーデイングエツジ６０及
び６０′を郭定すべく外部片５９及び５８′が除去
される。長手方向のスロツト６２がストリツプの
中央に形成され、かくしてストリツプの中央に存
在していたリブの一部が除去され、エーロフオイ
ルのトレーリングエツジ６４及び６４′が郭定さ
れる。更にエーロフオイルの矩形体の端部６７及
び６７′を郭定すべく、横方向スロツト６６，６
６ａ，６６ｂ，６６ｃが形成される。かかるスロ
ツト形成工程により、ストリツプの中心線４１の
両側の長手方向ウエブ６８が横方向ウエブ７０に
より互いに接続された状態にて長手方向ウエブ６
８により互いに接続されたエーロフオイル矩形体
よりなる格子が形成される。ウエブの格子により
エーロフオイルが所定の空間位置関係に維持され
る。リブの残留部分４２ａ及び４２ｂは横方向ウ
エブ７０上に残存し、従つてそれらの残留部分は
金型内の係合案内部と係合され、これによりエー
ロフオイルが金型内に正確に位置決めされる。ウ
エブ６８はエーロフオイルの断面の実質的に最も
厚い部分に於て隣接するエーロフオイルを長手方
向に接続している。この長手方向ウエブ６８の大
きさが小さくその位置が適宜な位置であることに
より、上述の種々の目的を達成することができ、
しかも後に説明するようにキヤンバ加工（湾曲加
工）に干渉することがない。
上述のスロツト形成工程に於ては、エーロフオ
イルは第３図に示された通りの断面形状、即ち各
エーロフオイルが一つの平坦な側面を有する断面
形状を維持する。第４図の位置５８に示された次
の工程に於ては、エーロフオイルは部品７２，７
２′を製造すべく湾曲、即ちキヤンバ加工される。
エーロフオイルがベーンとなり、第１図に示され
た部品２０の如き形状となるよう、平坦な側面は
凹状にされる。かかる湾曲加工を達成するために
種々の従来の金型及びプレス装置が使用されてよ
いが、物品を変形させ、しかる後金型の最大型締
め時に一時的に（約0.1〜3.0秒）変形荷重を維持
するに十分な力を与えることのできる液圧型のプ
レス装置の如きプレス装置が使用されることが好
ましい。上述の如く荷重が維持されるとスプリン
グバツクが最小限に抑えられる。この湾曲工程に
於ては、エーロフオイルの凹状側面は極く僅か
（約１％）しか伸長されないが、エーロフオイル
の凹状側面２８は実質的に（約５％）伸長され
る。
イルは第３図に示された通りの断面形状、即ち各
エーロフオイルが一つの平坦な側面を有する断面
形状を維持する。第４図の位置５８に示された次
の工程に於ては、エーロフオイルは部品７２，７
２′を製造すべく湾曲、即ちキヤンバ加工される。
エーロフオイルがベーンとなり、第１図に示され
た部品２０の如き形状となるよう、平坦な側面は
凹状にされる。かかる湾曲加工を達成するために
種々の従来の金型及びプレス装置が使用されてよ
いが、物品を変形させ、しかる後金型の最大型締
め時に一時的に（約0.1〜3.0秒）変形荷重を維持
するに十分な力を与えることのできる液圧型のプ
レス装置の如きプレス装置が使用されることが好
ましい。上述の如く荷重が維持されるとスプリン
グバツクが最小限に抑えられる。この湾曲工程に
於ては、エーロフオイルの凹状側面は極く僅か
（約１％）しか伸長されないが、エーロフオイル
の凹状側面２８は実質的に（約５％）伸長され
る。
図には詳細には示されていない次の位置７４に
於ては、キヤンバ加工されたエーロフオイル７
２，７２′はウエブよりエーロフオイルを除去し、
位置５８に於て部品上に仮想線にて示されたタブ
３２ａ，３２ｂの如き端部をより正確に郭定すべ
く、更に金型によるスタンプ加工に付される。こ
の時点に於ては、部品は本発明に関する限り実質
的に完成した状態にある。勿論リーデイングエツ
ジ及びトレーリングエツジはマス仕上げ加工の如
き加工により丸みをつけられる必要があり、金属
加工に於て一般的である如く、他の種々の表面処
理及び少量の仕上げ加工が行われる。
於ては、キヤンバ加工されたエーロフオイル７
２，７２′はウエブよりエーロフオイルを除去し、
位置５８に於て部品上に仮想線にて示されたタブ
３２ａ，３２ｂの如き端部をより正確に郭定すべ
く、更に金型によるスタンプ加工に付される。こ
の時点に於ては、部品は本発明に関する限り実質
的に完成した状態にある。勿論リーデイングエツ
ジ及びトレーリングエツジはマス仕上げ加工の如
き加工により丸みをつけられる必要があり、金属
加工に於て一般的である如く、他の種々の表面処
理及び少量の仕上げ加工が行われる。
上述の如く、エーロフオイルの断面の厚さ寸法
は圧延工程により郭定される。形成されたストリ
ツプの断面のある与えられた点に於ける厚さは、
後に行われる湾曲工程、即ちキヤンバ加工工程を
考慮して、最終の部品に必要とされる寸法より計
算により求められ得る。
は圧延工程により郭定される。形成されたストリ
ツプの断面のある与えられた点に於ける厚さは、
後に行われる湾曲工程、即ちキヤンバ加工工程を
考慮して、最終の部品に必要とされる寸法より計
算により求められ得る。
本発明の実施例の一例として、合金IN718
（19wt％Cr，18wt％Fe，0.9wt％Ti，0.6wt％Al，
3wt％Mo，5.2wt％Nb及びTa，0.1wt％Ｃ，残部
Ni）にて形成されたエーロフオイルが、幅が約
57mmであり厚さが3.8mmであるストリツプより形
成される。圧延中に必要とされる全圧下量の約80
％を達成すべく、一方が所定の形状を有し他方が
円筒形である第一の組の粗圧延ロールが使用され
る。材料の硬度がRc45を越えた場合には、圧延
工程中に約３回の1080℃に於ける焼なましが使用
される。次いでストリツプを完成すべく一方が所
定の形状を有し他方が円筒形である第二の組の仕
上げ加工用の圧延ロールが使用される。かくして
形成されるリブの高さは約５〜６mmであり、幅は
約２〜３mmである。ストリツプはリブに間近に近
接した部分に於ては約0.7mmの厚さを有し、中央
リブより離れたエーロフオイルの最も厚い部分３
８，４０に於ては約２mmの厚さを有している。切
欠きをスタンプ加工により形成するために従来の
鋼製の金型が使用され、これにより25×66mmの矩
形体が形成される。各矩形体は長手方向に15mm隔
置され、横方向に6.4mm隔置されている。長手方
向ウエブ及び横方向ウエブの幅は５mmである。キ
ヤンバ加工後に於ては、各部品は凹状深さが翼弦
線より湾曲した凹状面まで測定された場合に約
1.8mmの凹状度を有している。
（19wt％Cr，18wt％Fe，0.9wt％Ti，0.6wt％Al，
3wt％Mo，5.2wt％Nb及びTa，0.1wt％Ｃ，残部
Ni）にて形成されたエーロフオイルが、幅が約
57mmであり厚さが3.8mmであるストリツプより形
成される。圧延中に必要とされる全圧下量の約80
％を達成すべく、一方が所定の形状を有し他方が
円筒形である第一の組の粗圧延ロールが使用され
る。材料の硬度がRc45を越えた場合には、圧延
工程中に約３回の1080℃に於ける焼なましが使用
される。次いでストリツプを完成すべく一方が所
定の形状を有し他方が円筒形である第二の組の仕
上げ加工用の圧延ロールが使用される。かくして
形成されるリブの高さは約５〜６mmであり、幅は
約２〜３mmである。ストリツプはリブに間近に近
接した部分に於ては約0.7mmの厚さを有し、中央
リブより離れたエーロフオイルの最も厚い部分３
８，４０に於ては約２mmの厚さを有している。切
欠きをスタンプ加工により形成するために従来の
鋼製の金型が使用され、これにより25×66mmの矩
形体が形成される。各矩形体は長手方向に15mm隔
置され、横方向に6.4mm隔置されている。長手方
向ウエブ及び横方向ウエブの幅は５mmである。キ
ヤンバ加工後に於ては、各部品は凹状深さが翼弦
線より湾曲した凹状面まで測定された場合に約
1.8mmの凹状度を有している。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて種々の実
施例が可能であることは当業者にとつて明らかで
あろう。
細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて種々の実
施例が可能であることは当業者にとつて明らかで
あろう。
第１図は凸状形状を有する一つの典型的なキヤ
ンバ加工されたエーロフオイルを示す斜視図であ
る。第２図は本発明の一連の工程を示す解図であ
る。第３図は本発明の最初の工程に於て粗圧延さ
れる平坦な側面を有する成形されたストリツプを
示す斜視図である。第４図は第３図に示された所
定形状のストリツプが第１図に示された完成した
ベーンに連続的に変化する状態であつて、一連の
金型によるスタンプ加工及び成形工程により行わ
れる連続的な変化を示す解図である。 ２０……エーロフオイル、２２……凹状側面、
２４……リーデイングエツジ、２６……トレーリ
ングエツジ、２８……凸状側面、３０……複雑な
形状の部分（ドツグレツグ部）、３２……タブ、
３４……成形されたストリツプ、３６……一方の
側面、３８，４０……対称的な部分、４２……リ
ブ、４４，４６……バリ、４８，５０……比較的
薄い部分、５８，５８′……外部片、６０，６
０′……リーデイングエツジ、６２……長手方向
スロツト、６４，６４′……トレーリングエツジ、
６６，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ……横方向スロツ
ト、６７，６７′……端部、６８……長手方向ウ
エブ、７０……横方向ウエブ、７２，７２′……
部品。
ンバ加工されたエーロフオイルを示す斜視図であ
る。第２図は本発明の一連の工程を示す解図であ
る。第３図は本発明の最初の工程に於て粗圧延さ
れる平坦な側面を有する成形されたストリツプを
示す斜視図である。第４図は第３図に示された所
定形状のストリツプが第１図に示された完成した
ベーンに連続的に変化する状態であつて、一連の
金型によるスタンプ加工及び成形工程により行わ
れる連続的な変化を示す解図である。 ２０……エーロフオイル、２２……凹状側面、
２４……リーデイングエツジ、２６……トレーリ
ングエツジ、２８……凸状側面、３０……複雑な
形状の部分（ドツグレツグ部）、３２……タブ、
３４……成形されたストリツプ、３６……一方の
側面、３８，４０……対称的な部分、４２……リ
ブ、４４，４６……バリ、４８，５０……比較的
薄い部分、５８，５８′……外部片、６０，６
０′……リーデイングエツジ、６２……長手方向
スロツト、６４，６４′……トレーリングエツジ、
６６，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ……横方向スロツ
ト、６７，６７′……端部、６８……長手方向ウ
エブ、７０……横方向ウエブ、７２，７２′……
部品。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ キヤンバを有するエーロフオイル物品を製造
する方法にして、 平坦な第一の側面とこれに対向する所定形状の
第二の側面とを有する断面形状であつて、ストリ
ツプの長さに沿う線に沿つて延在する中央リブに
より互いに分離された二つの互いに対向するエー
ロフオイル形状体を有する断面形状に成形された
ストリツプを形成すべく平坦なストリツプを型圧
延する過程と、 各エーロフオイルがウエブにより長手方向に互
いに隣接するエーロフオイルに接続され、前記リ
ブの前記線の両側の互いに対向する前記長手方向
のウエブが横方向のウエブにより互いに接続され
た状態にて前記リブの前記線の両側に実質的に矩
形のエーロフオイルを郭定すべく、前記成形され
たストリツプを前記リブを使用して金型内へ案内
し、前記ストリツプにスロツトを形成して前記ス
トリツプに横方向及び長手方向の孔を形成する過
程と、 前記矩形のエーロフオイルの前記平坦な側面を
凹状にし、前記エーロフオイルをキヤンバを有す
るエーロフオイルに形成すべく、ウエブにより互
いに接続された矩形のエーロフオイルを湾曲させ
る過程と、 前記湾曲されたエーロフオイルを前記ウエブよ
り分離する過程と、 を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US620292 | 1984-06-13 | ||
| US06/620,292 US4531270A (en) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | Method for the manufacture of metal vanes for turbomachinery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS613622A JPS613622A (ja) | 1986-01-09 |
| JPH0465740B2 true JPH0465740B2 (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=24485361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60093534A Granted JPS613622A (ja) | 1984-06-13 | 1985-04-30 | キヤンバを有するエ−ロフオイル物品の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4531270A (ja) |
| EP (1) | EP0165195B1 (ja) |
| JP (1) | JPS613622A (ja) |
| DE (1) | DE3568012D1 (ja) |
| IL (1) | IL75036A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4669164A (en) * | 1986-01-27 | 1987-06-02 | Phelps William D | Method and apparatus for the manufacture of variable dimension fans |
| US4876874A (en) * | 1986-03-15 | 1989-10-31 | Nippon Steel Corporation | Method of hot rolling steel strip with deformed sections |
| US5071059A (en) * | 1991-03-11 | 1991-12-10 | General Motors Corporation | Method for joining single crystal turbine blade halves |
| FR2733553B1 (fr) * | 1995-04-25 | 1997-07-11 | Pem Sa Protection Electrolytiq | Dispositif de contre-collage pour la solidarisation d'une bande metallique et d'une bande de materiau isolant |
| DE19960190A1 (de) | 1999-12-14 | 2001-07-05 | Bosch Gmbh Robert | Regelventil |
| US6453556B1 (en) | 2000-10-11 | 2002-09-24 | Hmy Ltd. | Method of producing exhaust gas vane blade for superchargers of motor vehicles and vane blade |
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| US8234771B2 (en) * | 2007-03-21 | 2012-08-07 | General Electric Company | Method and system for machining an array of components |
| JP5853451B2 (ja) * | 2011-07-11 | 2016-02-09 | 大同特殊鋼株式会社 | タービンブレードの鍛造成形方法 |
| JP5802972B2 (ja) * | 2011-07-11 | 2015-11-04 | 大同特殊鋼株式会社 | タービンブレードの製造方法 |
| CN112983558B (zh) * | 2021-03-17 | 2023-06-27 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种转子叶片精锻件结构及其制备方法 |
| CN114011926B (zh) * | 2021-11-13 | 2024-11-01 | 德州光宇空调设备有限公司 | 一种弧形叶片两端折弯模具 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE175231C (ja) * | ||||
| US450836A (en) * | 1891-04-21 | Blank for saws | ||
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| US881409A (en) * | 1906-08-28 | 1908-03-10 | Belliss & Morcom Ltd | Guide-blade and vane for turbines. |
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-
1984
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1985
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