JP2017131898A - Manufacturing method for blisk intermediate product and forging die unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブリスクを最終形状(製品形状)に仕上げる前のブリスク中間品を製造するための方法等に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a blisk intermediate product before finishing a blisk into a final shape (product shape).
航空機エンジン等のガスタービンエンジンのコンプレッサ又はタービンは、ロータとしてブリスク(一体型翼車)を用いることがある。このブリスクは、チタン合金又はニッケル合金等(金属材料の1つ)により構成されている。また、ブリスクは、円板状のディスクと、ディスクの外周面にその周方向に沿って等間隔に備えた複数の動翼とを有している。そして、ブリスクを製造する場合には、通常、次のように行われる。 A compressor or turbine of a gas turbine engine such as an aircraft engine may use a blisk (integrated impeller) as a rotor. This blisk is made of a titanium alloy or a nickel alloy (one of metal materials). The blisk has a disk-shaped disk and a plurality of moving blades provided on the outer peripheral surface of the disk at equal intervals along the circumferential direction. And when manufacturing a blisk, it is normally performed as follows.
バイト等のディスク用の切削工具を用いて、チタン合金等からなる円形状(円柱形状)の金属ブロック(素材ブロック)の中央部に対して旋削(切削の1つ)を行うことにより、金属ブロックの中央部を製品形状(最終形状)のディスクに仕上げる。また、エンドミル等の動翼用の切削工具を用いて、金属ブロックの外縁部(外周側の部分)に対して金属ブロックの周方向に沿って転削(切削の1つ)を行うことにより、金属ブロックの外縁部を製品形状の複数の動翼に仕上げる。これにより、円形状の金属ブロックからブリスクを製造することができる。 Using a cutting tool for a disk such as a bite, turning the metal block (material block) to the center of a circular (cylindrical) metal block (material block) made of titanium alloy, etc. Finish the product in the center of the product (final shape). Further, by using a cutting tool for moving blades such as an end mill, by performing rolling (one of cutting) along the circumferential direction of the metal block with respect to the outer edge portion (peripheral side portion) of the metal block, The outer edge of the metal block is finished into a plurality of blades of product shape. Thereby, a blisk can be manufactured from a circular metal block.
本発明に関連する先行技術としては特許文献1及び特許文献2に示すものがある。 Prior arts related to the present invention include those shown in Patent Document 1 and Patent Document 2.
ところで、前述のように、円形状の金属ブロックの外縁部を転削等の切削によって製品形状の複数の動翼に仕上げているため、投入材料としての金属ブロックの体積がブリスクの体積に比べてかなり大きく、それに伴い、金属ブロックの切削代としての余肉(余肉としての切削代)が増えて、ブリスクの製造に必要な切削量(投入材料の切削量)が多くなる。そのため、ブリスクの材料コストが増大して、ブリスクの低コスト化を図ることが困難であるという問題がある。また、ブリスクの製造時間が長くなって、ブリスクの生産性が低下すると共に、エンドミル等の切削工具の消耗が激しいという問題がある。 By the way, as described above, since the outer edge of the circular metal block is finished into a plurality of moving blades of the product shape by cutting such as rolling, the volume of the metal block as the input material is larger than the volume of the blisk. Accordingly, the surplus as a cutting allowance (cutting allowance as surplus) of the metal block increases, and the amount of cutting necessary for manufacturing blisk (the amount of cutting of the input material) increases. Therefore, there is a problem that the material cost of the blisk increases and it is difficult to reduce the cost of the blisk. In addition, the manufacturing time of blisk becomes long, the blisk productivity is lowered, and there is a problem that the cutting tool such as an end mill is heavily consumed.
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のブリスク中間品の製造方法等を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a blisk intermediate product having a novel configuration that can solve the above-described problems.
本発明の第1の態様は、削り代(余肉)を含みかつブリスクのディスクに相当する円形状(円板状)のディスク相当部と、前記ディスク相当部の外周面にその周方向に沿って間隔を置いて設けられかつ削り代を含みかつ前記ブリスクの動翼に相当する複数の動翼相当部とを有したブリスク中間品(前記ブリスクの中間品)を製造するための方法であって、前記ブリスク中間品の軸方向の一方側の形状に対応する形状の第1成形面を有した第1鍛造金型と、前記ブリスク中間品の軸方向の他方側の形状に対応する形状の第2成形面を有した第2鍛造金型とからなる鍛造金型ユニットを用い、前記第1鍛造金型の前記第1成形面と前記第2鍛造金型の前記第2成形面との間に、前記ブリスクの構成材料からなる金属ブロック(素材ブロック)をセットするセット工程と、前記セット工程の終了後に、前記第2鍛造金型をプレス方向(前記第1鍛造金型側)へ移動させることにより、前記第2鍛造金型によって前記金属ブロックを前記プレス方向へ押圧しつつ、前記第1鍛造金型と前記第2鍛造金型の協働によって前記金属ブロックを前記プレス方向に直交する放射方向へ押出鍛造する押出鍛造工程と、を具備したことである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a circular (disk-shaped) disk equivalent portion including a machining allowance (remaining space) and corresponding to a blisk disk, and an outer peripheral surface of the disk equivalent portion along the circumferential direction thereof. A method for manufacturing a blisk intermediate product (the blisk intermediate product) having a plurality of blade equivalent parts which are provided at intervals and include a machining allowance and which corresponds to the blades of the blisk, A first forging die having a first molding surface having a shape corresponding to the shape on one side in the axial direction of the blisk intermediate product, and a shape corresponding to the shape on the other side in the axial direction of the blisk intermediate product. A forging die unit comprising a second forging die having two molding surfaces is used, and between the first molding surface of the first forging die and the second molding surface of the second forging die. , A metal block (material block) made of the material constituting the blisk And after the setting step, the second forging die is moved in the pressing direction (on the first forging die side), thereby pressing the metal block by the second forging die. An extrusion forging step of extruding and forging the metal block in a radial direction orthogonal to the pressing direction by cooperation of the first forging die and the second forging die while pressing in the direction. .
本発明の第1の態様によると、前記鍛造金型ユニットを用いて、前記金属ブロックを押出鍛造することにより、前記ディスク相当部を成形しつつ、複数の前記動翼相当部を押出成形することができる。換言すれば、前記金属ブロックに対して切削加工を行うことなく、前記ブリスク中間品を製造することができる。これにより、投入材料としての前記金属ブロックの体積と前記ブリスクの体積との差を小さくすると共に、前記ブリスクの製造に必要な切削量(投入材料の切削量)を大幅に減らすことができる。 According to the first aspect of the present invention, by extruding and forging the metal block using the forging die unit, the plurality of moving blade equivalent portions are extruded while forming the disk equivalent portions. Can do. In other words, the blisk intermediate product can be manufactured without cutting the metal block. As a result, the difference between the volume of the metal block as the input material and the volume of the blisk can be reduced, and the cutting amount (the cutting amount of the input material) necessary for manufacturing the blisk can be greatly reduced.
本発明の第2の態様は、削り代(余肉)を含みかつブリスクのディスクに相当する円形状(円板状)のディスク相当部と、前記ディスク相当部の外周面にその周方向に沿って間隔を置いて設けられかつ削り代を含みかつ前記ブリスクの動翼に相当する複数の動翼相当部とを有したブリスク中間品(前記ブリスクの中間品)を製造するために用いる鍛造金型ユニットであって、前記ブリスク中間品の軸方向の一方側の形状に対応する形状の第1成形面を有した第1鍛造金型と、前記ブリスク中間品の軸方向の他方側の形状に対応する形状の第2成形面を有した第2鍛造金型と、を具備したことである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a circular (disk-shaped) disk equivalent portion including a machining allowance (remaining space) and corresponding to a blisk disk, and an outer peripheral surface of the disk equivalent portion along the circumferential direction thereof. Forging mold used for manufacturing a blisk intermediate product (intermediate product of the blisk) having a plurality of blade equivalent parts which are provided at intervals and include a machining allowance and correspond to the blades of the blisk A first forging die having a first molding surface having a shape corresponding to the shape on one side in the axial direction of the blisk intermediate product, and the shape on the other side in the axial direction of the blisk intermediate product And a second forging die having a second molding surface having a shape to be formed.
本発明の第2の態様からなる前記鍛造金型ユニットを用いて、前記ブリスクの構成材料からなる金属ブロックに対して押出鍛造を行うことにより、本発明の第1の態様による作用と同様の作用を奏する。 Using the forging die unit according to the second aspect of the present invention, by performing extrusion forging on the metal block made of the constituent material of the blisk, the same action as that according to the first aspect of the present invention Play.
本発明によれば、前述のように、投入材料としての前記金属ブロックの体積と前記ブリスクの体積との差を小さくすることができる。そのため、前記ブリスクの材料コストの増大を抑えて、前記ブリスクの低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, as described above, the difference between the volume of the metal block as the input material and the volume of the blisk can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the cost of the blisk while suppressing an increase in material cost of the blisk.
また、本発明によれば、前述のように、前記ブリスクの製造に必要な切削量を大幅に減らすことができる。そのため、前記ブリスクの製造時間を大幅に短縮して、前記ブリスクの生産性を十分に高めると共に、切削工具の消耗を十分に抑制することができる。 Moreover, according to this invention, as mentioned above, the cutting amount required for manufacture of the said blisk can be reduced significantly. Therefore, the manufacturing time of the blisk can be greatly shortened, the productivity of the blisk can be sufficiently increased, and consumption of the cutting tool can be sufficiently suppressed.
つまり、本発明によれば、前記ブリスクの低コスト化を図った上で、前記ブリスクの生産性を十分に高めると共に、切削工具の消耗を十分に抑制することができる。 That is, according to the present invention, the cost of the blisk can be reduced, the productivity of the blisk can be sufficiently increased, and consumption of the cutting tool can be sufficiently suppressed.
本発明の実施形態及びその変形例について図面を参照して説明する。なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意であって、「備えられる」と同義である。「備える」とは、直接的に備えることの他に、別部材を介して間接的に備えることを含む意であって、「設ける」と同義である。また、図面中、「U」は、上方向(鉛直方向上側)、「D」は、下方向(鉛直方向下側)、「AD」は、ブリスク又はブリスク中間品の軸方向、「CD」は、ブリスクの回転方向をそれぞれ指している。 Embodiments of the present invention and modifications thereof will be described with reference to the drawings. In the specification and claims of the present application, “provided” means not only being provided directly but also indirectly provided via a separate member, Is synonymous. “Providing” means to provide indirectly through another member in addition to providing directly, and is synonymous with “providing”. In the drawings, “U” is the upward direction (upper vertical direction), “D” is the downward direction (lower vertical direction), “AD” is the axial direction of blisk or blisk intermediate product, and “CD” is Indicates the direction of rotation of the blisk.
(本発明の実施形態)
本発明の実施形態に係るブリスク中間品の製造方法等について説明する前に、図1を参照して、最終製品であるブリスク(一体型翼車)10の構成について説明する。
(Embodiment of the present invention)
Before describing the manufacturing method and the like of the blisk intermediate product according to the embodiment of the present invention, the structure of the blisk (integrated impeller) 10 as the final product will be described with reference to FIG.
図1に示すように、本発明の実施形態に係るブリスク10は、航空機エンジン等のガスタービンエンジンのコンプレッサ(図示省略)又はタービン(図示省略)に用いられるものである。また、ブリスク10は、チタン合金又はニッケル合金等(金属材料の1つ)に構成されており、円形状(円板状)のディスク12を有している。ディスク12は、その中央部(ディスク12の中央部)に、コンプレッサ又はタービンのロータ軸(図示省略)を挿通させるための挿通穴14を備えている。
As shown in FIG. 1, the
ディスク12は、その外周面12cに、複数の動翼16を周方向(外周面12cの周方向)に沿って等間隔に備えている。また、各隣接する一対の動翼16のうちの先行の動翼16の前縁16aは、後続の動翼16の後縁16pよりもブリスク10の回転方向側に位置している。換言すれば、ブリスク10の軸方向から見たときに、各隣接する一対の動翼16の間は、開放されている。ここで、先行の動翼16とは、前記回転方向から見て先行する動翼16のことをいい、後続の動翼16は、前記回転方向から見て後続する動翼16のことをいう。なお、先行の動翼16の前縁16aが後続の動翼16の後縁16pよりもブリスク10の回転方向の反対側に位置していてもよい。
The
続いて、図2を参照して、本発明の実施形態に係るブリスク中間品の製造方法の製造対象であるブリスク中間品(ブリスクの中間品)18の構成について説明する。 Next, with reference to FIG. 2, the configuration of the blisk intermediate product (blisk intermediate product) 18 that is a manufacturing target of the blisk intermediate product manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described.
図2に示すように、本発明の実施形態に係るブリスク中間品18は、仕上げ加工(仕上げ切削)によって製品形状(最終形状)のブリスク10に仕上げる前の中間品である。ブリスク中間品18は、チタン合金等からなる環状の金属ブロック(素材ブロック)M(図3参照)に押出鍛造によって成形されている。また、ブリスク中間品18は、ディスク12に相当する円形状(円板状)のディスク相当部20を有しており、ディスク相当部20は、その表面側(ディスク相当部20の表面側)に、仕上げ加工のための削り代(余肉)20eを含んでいる。ディスク相当部20は、その中央部(ディスク相当部20の中央部)に、挿通穴14に相当する挿通穴相当部22を備えている。
As shown in FIG. 2, the blisk
ディスク相当部20は、その外周面20cに、動翼16に相当する複数の動翼相当部24を周方向(外周面20cの周方向)に沿って等間隔に備えている。各動翼相当部24は、その表面側(各動翼相当部24の表面側)に、仕上げ加工のための削り代24eを含んでいる。また、各隣接する一対の動翼相当部24のうちの先行の動翼相当部24の前縁24aは、後続の動翼相当部24の後縁24pよりも前記回転方向側に位置している。ここで、先行の動翼相当部24とは、先行の動翼16(図1参照)に相当する動翼相当部24のことをいい、後続の動翼相当部24とは、先行の動翼16(図1参照)に相当する動翼相当部24のことをいう。
The disk
続いて、図3から図5を参照して、ブリスク中間品18を製造するために用いられる鍛造金型ユニット26の構成について説明する。
Next, the configuration of the forging
図3から図5に示すように、本発明の実施形態に係る鍛造金型ユニット26は、プレス機械(大部分を図示省略)のボルスタ28の上面に着脱可能に設けられた第1鍛造金型30と、プレス機械のラム32の下面に着脱可能に設けられかつ第1鍛造金型30に上下方向に対向した第2鍛造金型34とからなっている。そして、第1鍛造金型30及び第2鍛造金型34の具体的な構成は、次の通りである。
As shown in FIGS. 3 to 5, the forging
第1鍛造金型30は、その上側(第1鍛造金型30の上側)の中央部に、ディスク相当部20の軸方向の一方側の形状に対応する第1ディスク成形面30dを有している。また、第1鍛造金型30は、その上側(第1鍛造金型30の上側)の外縁部に、複数の動翼相当部24の背面24r(図2参照)を含む形状に対応する第1動翼成形面30bを有している。第1動翼成形面30bは、第1ディスク成形面30dの半径方向外側に位置しており、円周方向(第1鍛造金型30の周方向)に沿った断面において鋸刃形状になっている(図7(a)参照)。第1ディスク成形面30dと第1動翼成形面30bは、ブリスク中間品18の軸方向の一方側の形状に対応する第1成形面を構成している。更に、第1鍛造金型30は、第1ディスク成形面30dの中央部に、チタン合金又はニッケル合金等(ブリスクの構成材料)からなる環状の金属ブロックMをセットするためのセットピン36を備えている。
The first forging
第2鍛造金型34は、ラム(スライド)32の下面に着脱可能に設けられた筒状の第2鍛造金型ベース38を有している。また、第2鍛造金型ベース38は、その下側(第2鍛造金型ベース38の下側)の中央部に、パンチ40を備えており、このパンチ40は、その下側(パンチ40の下側)に、ディスク相当部20の軸方向の他方側の形状に対応する第2ディスク成形面40dを有している。更に、パンチ40は、第2ディスク成形面40dの中央部に、セットピン36に嵌入させるための嵌入穴42を備えている。
The second forging
第2鍛造金型ベース38は、その下側に、可動リング44を上下方向(プレス方向及びその反対方向)へ移動可能に備えており、この可動リング44は、パンチ40の半径方向外側に位置している。可動リング44は、第2鍛造金型ベース38の下端に固定した環状のストッパプレート46によって、第2鍛造金型ベース38に対して離脱不能になっている。可動リング44は、その下側(可動リング44の下側)に、複数の動翼相当部24の腹面24v(図2参照)を含む形状に対応する第2動翼成形面44bを有している。第2動翼成形面44bは、第2ディスク成形面40dの半径方向外側に位置しており、第2鍛造金型34の周方向に沿った断面において鋸刃形状になっている(図7(a)参照)。第2ディスク成形面40dと第2動翼成形面44bは、ブリスク中間品18の軸方向の他方側の形状に対応する第2成形面を構成している。また、可動リング44の下面の外縁部(第2動翼成形面44bの半径方向外側の部分)44oは、第1鍛造金型30の上面の外縁部30oに接触可能になっている。そして、第2動翼成形面44bは、可動リング44の下面の外縁部44oが第1鍛造金型30の上面の外縁部30oに接触したときに、第1動翼成形面30bに局所的に接触するようになっている(図7(a)参照)。
The second forging
可動リング44は、その上面(可動リング44の上面)に、複数のガイド穴48を円周方向(所定の円周方向)に間隔を置いて備えている。また、第2鍛造金型ベース38は、その下側に、複数の支持ピン(ガイドピン)50を円周方向(所定の円周方向)に間隔を置いて備えており、各支持ピン50は、対応するガイド穴48に上下方向へ移動可能に支持されている。更に、各支持ピン50は、第2鍛造金型ベース38と可動リング44の間に、可動リング44を下方向(プレス方向)へ付勢する付勢部材としてのスプリング52を備えている。そして、可動リング44の下面の外縁部44oが第1鍛造金型30の上面の外縁部30oに接触する前に、可動リング44の下面の外縁部44oは、複数のスプリング52の付勢力又は可動リング44の自重によってパンチ40に対して下方向へ突出した状態になっている。
The
続いて、図3から図7(a)を参照して、本発明の実施形態に係るブリスク中間品の製造方法について説明する。 Next, a blisk intermediate product manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明の実施形態に係るブリスク中間品の製造方法は、ブリスク中間品18を製造するための方法であって、加熱工程と、セット工程と、押出鍛造工程と、取出工程とを具備している。そして、本発明の実施形態に係るブリスク中間品の製造方法における各工程の具体的な内容は、次の通りである。
The manufacturing method of the blisk intermediate product according to the embodiment of the present invention is a method for manufacturing the blisk
(i)加熱工程
加熱炉(図示省略)を用いて、チタン合金等からなる環状の金属ブロックMを例えば800℃以上の高温に加熱する。また、金属ブロックMを加熱する他に、ヒータ(図示省略)を用いて、第1鍛造金型30及び第2鍛造金型34を例えば200℃以上の高温に加熱してもよい。
(i) Heating step An annular metal block M made of a titanium alloy or the like is heated to a high temperature of, for example, 800 ° C. or higher using a heating furnace (not shown). In addition to heating the metal block M, the first forging
(ii)セット工程
加熱工程の終了後に、例えば、第1ディスク成形面30d、第1動翼成形面30b、第2ディスク成形面40d、及び第2動翼成形面44bにグラファイト等の離型剤を塗布することにより、第1鍛造金型30及び第2鍛造金型34に対して離型処理を施す。そして、図3に示すように、金属ブロックMの穴部Mhにセットピン36を挿通させて、金属ブロックMを第1ディスク成形面30dにセットする。換言すれば、金属ブロックMを第1ディスク成形面30dと第2ディスク成形面40dとの間にセットする。
(ii) Setting step After the heating step, for example, a release agent such as graphite is applied to the first
(iii)押出鍛造工程
セット工程の終了後に、図4に示すように、プレス機械の駆動によりラム32をプレス方向(下方向)へ移動させることにより、第2鍛造金型34をラム32と一体的にプレス方向へ移動させる。これにより、可動リング44の下面の外縁部44oを第1鍛造金型30の上面の外縁部30oに接触させて、第2動翼成形面44bを第1動翼成形面30bに局所的に接触させることができる。
(iii) Extrusion forging process After the setting process is completed, as shown in FIG. 4, the second forging
そして、ラム32をプレス方向へ移動させることにより、パンチ40を複数のスプリング52の付勢力に抗しつつ可動リング44に対して相対的にプレス方向へ移動させて、可動リング44の下面の外縁部44oに対してプレス方向へ突出させる。すると、図5及び図7(a)に示すように、パンチ40によって金属ブロックMをプレス方向へ押圧しつつ、第1動翼成形面30bと第2動翼成形面44bを局所的に接触させた状態で、第1鍛造金型30と第2鍛造金型34の協働によって金属ブロックMをプレス方向に直交する放射方向へ押出鍛造することができる。これにより、金属ブロックMからディスク相当部20を成形しつつ、複数の動翼相当部24を押出成形することができ、換言すれば、金属ブロックMからブリスク中間品18を製造することができる。
Then, by moving the
(iv)取出工程
押出鍛造工程の終了後に、図6に示すように、プレス機械の駆動によりラム32をプレス方向の反対方向(上方向)へ移動させることにより、第2鍛造金型34をラム32と一体的にプレス方向の反対方向へ移動させて、第1鍛造金型30に対して離反させる。そして、ブリスク中間品18を動翼相当部24の捻りに応じて回転させつつ、第1鍛造金型30からブリスク中間品18を取出す。
(iv) Extraction process After the extrusion forging process is completed, the second forging
以上により、本発明の実施形態に係るブリスク中間品の製造方法の実施が終了する。 Thus, the implementation of the blisk intermediate product manufacturing method according to the embodiment of the present invention is completed.
なお、第1鍛造金型30からブリスク中間品18を取出した後に、バイト等のディスク用の切削工具(図示省略)を用いて、ディスク相当部20に対して旋削(切削の1つ)を行うことにより、ディスク相当部20をディスク12に仕上げる。また、エンドミル等の動翼用の切削工具(図示省略)を用いて、各動翼相当部24に対して転削(切削の1つ)を行うことにより、各動翼相当部24を動翼16に仕上げる。これにより、ブリスク中間品18からブリスク10に最終的に仕上げることができる。
In addition, after taking out the blisk
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。 Then, the effect | action and effect of embodiment of this invention are demonstrated.
鍛造金型ユニット26を用いて、金属ブロックMを押出鍛造することにより、ディスク相当部20を成形しつつ、複数の動翼相当部24を押出成形することができる。換言すれば、金属ブロックMに対して切削加工を行うことなく、ブリスク中間品18を製造することができる。これにより、投入材料としての金属ブロックMの体積とブリスク10の体積との差を小さくすると共に、ブリスク10の製造に必要な切削量(投入材料の切削量)を大幅に減らすことができる。
By extruding and forging the metal block M using the forging
従って、本発明の実施形態によれば、前述のように、投入材料としての金属ブロックMの体積とブリスク10の体積との差を小さくすることができる。そのため、ブリスク10の材料コストの増大を抑えて、ブリスク10の低コスト化を図ることができる。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, as described above, the difference between the volume of the metal block M as the input material and the volume of the
また、本発明の実施形態によれば、前述のように、ブリスク10の製造に必要な切削量を大幅に減らすことができる。そのため、ブリスク10の製造時間を大幅に短縮して、ブリスク10の生産性を十分に高めると共に、切削工具の消耗を十分に抑制することができる。
Further, according to the embodiment of the present invention, as described above, the amount of cutting necessary for manufacturing the
つまり、本発明の実施形態によれば、ブリスク10の低コスト化を図った上で、ブリスク10の生産性を十分に高めると共に、切削工具の消耗を十分に抑制することができる。
That is, according to the embodiment of the present invention, the cost of the
(本発明の実施形態の変形例)
本発明の実施形態の変形例について、図7(b)及び図8を参照して説明する。
(Modification of the embodiment of the present invention)
The modification of embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.7 (b) and FIG.
図7(b)に示すように、押出鍛造工程では、第1動翼成形面30bと第2動翼成形面44bを非接触の状態で、第1鍛造金型30と第2鍛造金型34の協働によって金属ブロックMを前記放射方向へ押出鍛造するようになっている(図5参照)。換言すれば、第2動翼成形面44bは、可動リング44の下面の外縁部44oが第1鍛造金型30の上面の外縁部30oに接触したときに、第1動翼成形面30bに非接触になっている。それに伴い、ブリスク中間品の製造方法の実施によって、図8に示すように、各隣接する一対の動翼相当部24間にブリッジ54を備えたブリスク中間品18Aが製造されることになる。
As shown in FIG. 7B, in the extrusion forging process, the first forging
なお、ブリスク中間品18Aは、前述の点を除き、ブリスク中間品18(図2参照)と同様の構成を有している。ブリスク中間品18Aにおける各構成要素については、図面中に、ブリスク中間品18における対応する構成要素と同一符号を付している。
The blisk
そして、本発明の実施形態の変形例においても、本発明の実施形態と同様の作用及び効果を奏するものである。 And also in the modification of embodiment of this invention, there exists an effect | action and effect similar to embodiment of this invention.
本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものでなく、例えば、鍛造金型ユニット26の構成の変更等、適宜の変更を行うことにより、種々の態様で実施可能である。そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。
The present invention is not limited to the description of the above-described embodiment, and can be implemented in various modes by making appropriate changes such as, for example, changing the configuration of the forging
M 金属ブロック
Mh 穴部
10 ブリスク
12 ディスク
14 挿通穴
16 動翼
16a 前縁
16p 後縁
18 ブリスク中間品
18A ブリスク中間品
20 ディスク相当部
22 挿通穴相当部
24 動翼相当部
24a 前縁
24e 削り代
24p 後縁
24r 背面
24v 腹面
26 鍛造金型ユニット
28 ボルスタ
30 第1鍛造金型
30b 第1動翼成形面
30d 第1ディスク成形面
30o 外縁部
32 ラム
34 第2鍛造金型
36 セットピン
38 第2鍛造金型ベース
40 パンチ
40d 第2ディスク成形面
42 嵌入穴
44 可動リング
44b 第2動翼成形面
44o 外縁部
48 ガイド穴
50 支持ピン
52 スプリング
54 ブリッジ
M metal
Claims (11)
前記ブリスク中間品の軸方向の一方側の形状に対応する形状の第1成形面を有した第1鍛造金型と、前記ブリスク中間品の軸方向の他方側の形状に対応する形状の第2成形面を有した第2鍛造金型とからなる鍛造金型ユニットを用い、前記第1鍛造金型の前記第1成形面と前記第2鍛造金型の前記第2成形面との間に、前記ブリスクの構成材料からなる金属ブロックをセットするセット工程と、
前記セット工程の終了後に、前記第2鍛造金型をプレス方向へ移動させることにより、前記第2鍛造金型によって前記金属ブロックを前記プレス方向へ押圧しつつ、前記第1鍛造金型と前記第2鍛造金型の協働によって前記金属ブロックを前記プレス方向に直交する放射方向へ押出鍛造する押出鍛造工程と、を具備したブリスク中間品の製造方法。 A circular disk equivalent part including a machining allowance and corresponding to a blisk disk, and an outer peripheral surface of the disk equivalent part provided at intervals along the circumferential direction and including a machining allowance and the blade of the blisk A method for producing a blisk intermediate product having a plurality of blade equivalent parts corresponding to
A first forging die having a first molding surface having a shape corresponding to the shape of one side of the blisk intermediate product in the axial direction, and a second of a shape corresponding to the shape of the other side of the blisk intermediate product in the axial direction. Using a forging die unit comprising a second forging die having a forming surface, between the first forming surface of the first forging die and the second forming surface of the second forging die, A setting step of setting a metal block made of the constituent material of the blisk;
After the setting step is completed, the second forging die is moved in the pressing direction, and the metal block is pressed in the pressing direction by the second forging die, and the first forging die and the first An extrusion forging process for extruding and forging the metal block in a radial direction orthogonal to the press direction by cooperation of two forging dies.
前記第2成形面は、前記ディスク相当部の軸方向の他方側の形状に対応する第2ディスク成形面と、複数の前記動翼相当部の腹面又は背面を含む形状に対応する第2動翼成形面とからなる請求項1に記載のブリスク中間品の製造方法。 The first molding surface corresponds to a shape including a first disk molding surface corresponding to the shape of one side in the axial direction of the disk equivalent portion, and a back surface or abdominal surface of the plurality of blade equivalent portions. Consisting of a molding surface,
The second molding surface corresponds to a shape including a second disk molding surface corresponding to the shape of the other side in the axial direction of the disk equivalent portion and a plurality of bellows or back surfaces of the plurality of blade equivalent portions. The manufacturing method of the blisk intermediate goods of Claim 1 which consists of a molding surface.
前記第2鍛造金型を前記プレス方向へ移動させることにより、前記可動リングを前記第1鍛造金型に接触させて、続いて、前記パンチを前記可動リングに対して相対的に前記プレス方向へ移動させて、前記パンチによって前記金属ブロックを前記プレス方向へ押圧する請求項3記載のブリスク中間品の製造方法。 The extrusion forging process includes
By moving the second forging die in the pressing direction, the movable ring is brought into contact with the first forging die, and subsequently, the punch is moved in the pressing direction relative to the movable ring. The manufacturing method of the blisk intermediate product of Claim 3 which is moved and presses the said metal block to the said press direction with the said punch.
前記ブリスク中間品の軸方向の一方側の形状に対応する形状の第1成形面を有した第1鍛造金型と、
前記ブリスク中間品の軸方向の他方側の形状に対応する形状の第2成形面を有した第2鍛造金型と、を具備した鍛造金型ユニット。 A circular disk equivalent part including a machining allowance and corresponding to a blisk disk, and an outer peripheral surface of the disk equivalent part provided at intervals along the circumferential direction and including a machining allowance and the blade of the blisk A forging die unit used for manufacturing a blisk intermediate product having a plurality of rotor blade equivalent parts corresponding to
A first forging die having a first molding surface having a shape corresponding to the shape of one side of the blisk intermediate product in the axial direction;
A forging die unit comprising: a second forging die having a second molding surface having a shape corresponding to the shape of the other side in the axial direction of the blisk intermediate product.
前記第2鍛造金型は、前記ディスク相当部の軸方向の他方側の形状に対応する第2ディスク成形面と、複数の前記動翼相当部の腹面又は背面を含む形状に対応する第2動翼成形面とからなる請求項9に記載の鍛造金型ユニット。 The first molding surface of the first forging die includes a first disk molding surface corresponding to the shape of one side in the axial direction of the disk equivalent portion and a back surface or abdominal surface of the plurality of blade equivalent portions. A first rotor blade molding surface corresponding to
The second forging die has a second movement corresponding to a shape including a second disk forming surface corresponding to the shape of the other side in the axial direction of the disk equivalent portion and a plurality of belly surfaces or back surfaces of the plurality of blade equivalent portions. The forging die unit according to claim 9, comprising a blade forming surface.
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