(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210753148.7 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 中国航发动力股份有限公司 地址 710021 陕西省西安市未央区徐家湾 (72)发明人 宋占利　王向志　秦伟　赵旭　 姚文广　李旭阳　吴俊乐　陈康康　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 范巍 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) B21J 5/00(2006.01) B21K 3/04(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种精锻过程叶片频率的控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种精锻过程叶片频率的控 制方法， 在叶身的设计公差范围内， 采用差分法 对叶身的厚度调整， 使叶尖至叶根方向的厚度变 化均匀； 根据得到的叶片制备对应的叶片终锻模 具的型腔， 并根据调整后叶身的厚度对型腔边缘 桥部的宽度进行调整； 采用得到的叶片终锻模具 对待锻造叶片进行锻造时， 锻造过程中根据厚度 波动数据使用润滑剂对叶片的厚度进行控制； 对 锻造后的叶片进行弯曲和扭曲的热校正， 校正过 程中对叶身造成的压痕深度低于设定值。 该叶身 的频率控制方法点从锻件设计、 叶片模具设计、 锻造过程厚度分散度控制、 表 面处理变形控制方 面进行研究， 得出了多项热加工的控制方法与频 率变化之间的控制关系， 可以有效的解决此类精 锻叶片机 械加工后的频率超差问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115034017 A 2022.09.09 CN 115034017 A 1.一种精锻 过程叶片频率的控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 在叶身的设计公差范围内， 采用差分法对叶身数字模型的厚度调整， 使叶尖至 叶根方向的厚度变化均匀； 步骤2、 根据步骤1得到的叶身数字模型制备对应的叶片终锻模具的型腔， 并根据调整 后叶身的厚度对型腔边 缘桥部的宽度进行调整； 步骤3、 采用步骤2得到的叶片终锻模具对待锻造叶片进行锻造， 锻造过程中根据叶片 的厚度数据使用润滑剂对叶片的厚度进行控制； 步骤4、 对锻造后的叶片进行弯曲和扭曲的热校正， 校正过程中对叶身造成的压痕深度 低于设定值。 2.根据权利要求1所述的一种精锻过程叶片频率的控制方法， 其特征在于， 步骤1中叶 身厚度调整方法如下： 使叶尖的厚度向上公差带调整， 叶身的叶根方向的厚度向下公差带， 同时使叶身从叶 根至叶尖方向的厚度变化均匀。 3.根据权利要求2所述的一种精锻过程叶片频率的控制方法， 其特征在于， 步骤2中叶 片终锻模具桥部的调整方法如下： 叶身厚度增加的区域对应的桥部宽度减窄， 叶身厚度减少 的区域对应的桥部宽度加 宽。 4.根据权利要求1所述的一种精锻过程叶片频率的控制方法， 其特征在于， 步骤3中所 述润滑剂为石墨润滑剂。 5.根据权利要求1所述的一种精锻过程叶片频率的控制方法， 其特征在于， 步骤4中所 述压痕深度小于 0.025mm。 6.根据权利要求1所述的一种精锻过程叶片频率的控制方法， 其特征在于， 对步骤3得 到叶片的叶根转接R进 行测量， 根据测量结果对叶片终锻模具进 行修整， 使锻造的叶片的叶 根转接R符合要求。 7.根据权利要求1所述的一种精锻过程叶片频率的控制方法， 其特征在于， 还包括以下 步骤： 当叶身的厚度不符合要求， 采用化学铣的方法进行厚度调整， 使叶身的厚度符合要 求。 8.根据权利要求7所述的一种精锻过程叶片频率的控制方法， 其特征在于， 所述化学铣 的方法为， 将叶身浸泡在酸 性溶液中进行腐蚀。 9.根据权利要求8所述的一种精锻过程叶片频率的控制方法， 其特征在于， 当叶身上靠 近叶根区域的厚度大于设定值， 则将叶尖向下固定在溶 液中。 10.根据权利要求8所述的一种精锻过程叶片频率的控制方法， 其特征在于， 当叶身的 叶尖区域的厚度大于设定值， 则将叶根向下固定在溶 液中。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115034017 A 2一种精锻 过程叶片频率的控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及锻造技 术领域， 具体为 一种精锻 过程叶片频率的控制方法。 背景技术 [0002]航空发动机叶片是航空发动机重要零件之一， 常常因共振而导致断裂失效， 共振 引起的叶片疲劳损伤故障比率往往占发动机零件疲劳故障的30％～ 40％。 航空发动机叶片 的频率主要与叶片的设计尺寸和材料密度相关， 又称为叶片的固有频率。 为了更好的满足 发动机叶片气流控制要求， 叶片的设计尺寸在不断优化改进， 但同时也带了叶片振动频率 的变化， 导 致某些叶片的尺寸符合设计要求， 但频率却不满足设计要求。 [0003]目前， 在“一种航空发动机风扇叶片固有频率的修正方法 ”发明专利中， 针对叶片 尺寸合格而叶片频率不满足要求的情况， 需采用一种调整排列、 调整频率差等选配叶片的 方法， 并进行反复修频工艺。 此工艺对叶片进行多次返修并进行测频检测， 直至频率合格， 但是该方法无法应用到叶片热加工成型过程中， 仅是在叶片最终尺寸合格后进行返修处 理， 废品率达到20％左右， 而且时常会破坏了叶片的表 面完整性， 甚至会降低叶片的使用寿 命。 [0004]为了提升精锻叶片一次测频的合格率， 需要 从精锻叶片设计和生产工艺的前端进 行改进， 因此， 在精锻叶片的设计和锻造阶段进行研究和控制就显得尤为重要。 例如高压6 级转子叶片为TC11钛合金精锻叶片， 该叶片频率超差是航空发动机叶片装配的一项技术难 题之一。 经统计， 目前该叶片的一阶频率值在875HZ～1010HZ之间， 要使该叶片的频率满足 要求频率值， 必须研究钛合金精锻叶片的锻件设计、 工装模具设计、 表面质量控制、 变形控 制等技术。 通过分析叶片最 终尺寸与频率之 间的关系， 研究新工艺进 行改进， 达到对叶片尺 寸精度及表面质量的准确控制， 从而解决叶片频率超差 问题。 因此设计一种针对精锻叶片 热加工过程的频率控制方法， 从而解决精锻叶片的频率超差问题。 发明内容 [0005]针对现有技术中存在的问题， 本发明提供一种精锻过程叶片频率的控制方法， 通 过精锻叶片锻件设计、 锻造尺寸控制， 表面处理过程改进的方式来实现最终 叶片频率的控 制。 [0006]本发明是通过以下技 术方案来实现： [0007]一种精锻 过程叶片频率的控制方法， 包括以下步骤： [0008]步骤1、 在叶身的设计公差范围内， 采用差分法对叶身数字模型的厚度调整， 使叶 尖至叶根方向的厚度变化均匀； [0009]步骤2、 根据步骤1得到的叶身数字模型制 备对应的叶片终锻模具的型腔， 并根据 调整后叶身的厚度对型腔边 缘桥部的宽度进行调整； [0010]步骤3、 采用步骤2得到的叶片终锻模具对待锻造叶片进行锻造， 锻造过程中根据 叶片的厚度数据使用润滑剂对叶片的厚度进行控制；说　明　书 1/4 页 3 CN 115034017 A 3